阅读说明：本技术 一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置 (Micro-cantilever beam clamping device based on swelling principle of cross-linked polymer ) 是由 许神剑 唐毓 闫雨琪 彭昭远 于 2019-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置。其特征是：所述测量装置包括基台和溶胀体；所述溶胀体是由具有溶胀作用的交联聚合物制成,呈圆柱状,位于溶胀凹槽正中间,与固定凹槽下表面平齐；所述基台由矩形金属块制作而成,基台由固定凹槽、溶胀凹槽以及夹持杆三部分组成；使用夹持装置时,首先在溶胀凹槽中注入适量的液体进行预溶胀,同时将微悬臂梁放置在基台的固定凹槽中,待溶胀体溶胀后,微悬臂梁不松动时,将装置放入液体环境中,溶胀体充分溶胀胀大,对微悬臂梁进行夹持固定,将微悬臂梁稳定地固定在固定凹槽上；本发明设计合理,结构简单,操作方便,夹持稳定。(The invention discloses a micro-cantilever beam clamping device based on a swelling principle of a cross-linked polymer. The method is characterized in that: the measuring device comprises a base station and a swelling body; the swelling body is made of crosslinked polymer with swelling effect, is cylindrical, is positioned in the middle of the swelling groove and is flush with the lower surface of the fixing groove; the base station is made of a rectangular metal block and consists of a fixing groove, a swelling groove and a clamping rod; when the clamping device is used, firstly, a proper amount of liquid is injected into the swelling groove for pre-swelling, meanwhile, the micro-cantilever is placed in the fixing groove of the base station, after the swelling body swells and the micro-cantilever is not loosened, the device is placed in a liquid environment, the swelling body is fully swelled, the micro-cantilever is clamped and fixed, and the micro-cantilever is stably fixed on the fixing groove; the clamping device is reasonable in design, simple in structure, convenient to operate and stable in clamping.)

一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置

技术领域

本发明涉及夹持装置技术领域，特别涉及一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置。

背景技术

微梁传感检测技术是在原子力显微镜和微机电系统基础上发展起来的一种基于力学效应的新型传感检测技术。由于具备检测方法简单、灵敏度高、非标记、能实时原位再现检测等优点，微梁传感技术已逐渐成为微纳传感领域研究的热点。微梁传感技术已被广泛应用于质量检测、力检测、加速度检测、气压检测、红外成像检测以及检测气体分子、蛋白质、病毒和基因等领域。

但是由于微悬臂梁本身体积极小，不方便移动并且容易被损坏，因此需要方便而稳定的夹持装置；目前存在的夹持装置多采用将微悬臂梁放在矩形板下通过采用螺丝与螺帽以固定矩形板的方式间接固定微悬臂梁，结构复杂，操作繁琐，且可能在操作过程中损坏到微悬臂梁，因此有必要设计一种稳定的夹持装置，结构简单，操作方便的微悬臂梁夹持装置。

在文献《An optimized measurement chamber for cantilever arraymeasurements in liquid incorporating an automated sample handling system》作者使用的流动池结构极其复杂，夹持部分是通过简单的将微悬臂梁放置在凹槽中，用楔形块压在微悬臂梁上，并通过螺丝固定，放置微悬臂梁操作困难，楔形块与微悬臂梁的接触面小，易压坏微悬臂梁。

在公布号为CN209673626的专利文献中公开了“一种基于微悬臂梁传感器的反应池装置”，其采用的微悬臂梁夹持装置由弹簧、***式金属套杆和夹持基体组成，能够稳定地夹持微悬臂梁，但该装置中的精细结构暴露于液体环境中，极易腐蚀，从而影响装置的夹持稳定性，减短装置的使用寿命。

发明内容

本发明为了避免现有技术存在的不足之处，提供一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置；该夹持装置是通过交联聚合物溶胀使体积胀大实现对微悬臂梁的夹持，装置结构简单，操作方便，稳定性好，适用于液体反应池、避免了金属的腐蚀问题，同时也避免了过大的挤压力将悬臂梁压坏的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置，包括：

一溶胀体，所诉溶胀体是由具有溶胀作用的交联聚合物制成，呈圆柱状，位于溶胀凹槽正中间，与固定凹槽下表面平齐。

一基台，所诉基台由矩形金属块制作而成，基台上含有固定凹槽、溶胀凹槽以及夹持杆；固定凹槽位于基台上表面前段中间位置，溶胀凹槽位于固定凹槽下方，夹持杆与基台前段平齐，宽度与固定凹槽相等。

所诉溶胀凹槽呈圆筒状，直径大于溶胀体直径，深度等于未溶胀的溶胀体的高度。

所诉固定凹槽宽2.5mm，深度等于微悬臂梁厚度，适合放置任何小于等于2.5mm的微悬臂梁。

所述的一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置,其特征在于：所述夹持杆下表面与溶胀凹槽上表面间的距离小于微悬臂梁厚度。

所诉微悬臂梁夹持装置使用方式为首先在溶胀凹槽中注入适量的液体进行预溶胀，同时将微悬臂梁放置在基台的固定凹槽中，待溶胀体溶胀后，微悬臂梁不松动时，将装置放入液体环境中，溶胀体充分溶胀胀大，对微悬臂梁进行夹持固定，将微悬臂梁稳定地固定在固定凹槽上。

微悬臂梁容易被损伤，对夹持具有较高的要求，本发明采用以锁定基台与溶胀体的方式对微悬臂梁进行夹持，与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、通过溶胀体的方式，省去了螺丝、螺母以及弹簧，装置结构简单。

2、适用于液体反应池、避免了金属的腐蚀问题。

3、溶胀体的溶胀胀大作用可以将多余的力通过向边缘胀大消散掉，避免过大的挤压力将悬臂梁压坏的问题。

附图说明

图1是本发明的结构图

图2是本发明对微悬臂梁的夹持示意图

图3是本发明微悬臂梁夹持原理放大图

图4是溶胀体未溶胀时示意图

图5是溶胀体充分溶胀时示意图

图中标号：1固定凹槽、2溶胀凹槽、3夹持杆、4基台、5溶胀体、6微悬臂梁。

具体实施方式

下面结合附图1和附图2对本发明专利进行详细描述，以便技术人员理解

实施例1

如图1所示，一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置包括：

一溶胀体(6)，所诉溶胀体(6)是由具有溶胀作用的交联聚合物制成，呈圆柱状，位于溶胀凹槽(2)正中间，与固定凹槽(1)下表面平齐；

一基台(4)，所诉基台(4)由矩形金属块制作而成，基台(4)上含有固定凹槽(1)、溶胀凹槽(2)以及夹持杆(3)；固定凹槽(1)位于基台(4)上表面前段中间位置，溶胀凹槽(2)位于固定凹槽(1)下方，均匀排列，夹持杆(3)与基台(4)前段平齐，宽度与固定凹槽(1)相等。

实施例2

一种基于交联聚合物的溶胀原理的微悬臂梁夹持装置夹持微悬臂梁按如下步骤进行:

选取市场上较为常见且尺寸较大的德国Micro-motive公司Octo500s型号微悬臂梁的夹持为例，Octo500s型号的微悬臂梁基座长宽均为2.5mm；

1)在溶胀凹槽(2)中注入适量的液体进行预溶胀，同时将微悬臂梁(6)放置在固定凹槽(1)中；

2)待溶胀体(5)溶胀后，微悬臂梁(6)不松动时，将装置放入液体环境中，溶胀体(5)充分溶胀胀大，对微悬臂梁(6)进行夹持固定；如图2所示。

本发明是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对发明进行各种变换及等同代替。因此，本发明不局限于所公开的具体实施过程，而应当落入本发明权利要求范围内的全部实施方案。