具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例的说明书中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一液腔和第二液腔是用于区别不同的液腔，而不是用于描述液腔的特定顺序；再如，第一流道、第二流道、第三流道、第四流道和第五流道是用于区别不同的流道，而不是用于描述流道的特定顺序。此外，“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或器件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

<应用于微流控的液体混匀装置>

本发明的第一方面提出了一种应用于微流控的液体混匀装置1，如图1和图2所示，所述液体混匀装置1包括本体10和动力机构20。其中，本体10中设置有液体流动系统110。所述液体流动系统110 与所述动力机构20动力连接，在图2中，主要是气压式动力连接。

所述动力机构20能够周期性地为所述液体流动系统110产生正向和负向的气压，周期性地形成正向和负向的气压动力，由此推动待混匀液体在所述液体流动系统110中往复流动，从而混匀待混匀液体。

本申请中所述的本体10主要是微流控领域中的一种物理结构/ 机械结构，主要作用是用于构建所述液体流动系统110，同时与动力机构20建立动力连接关系。因此，对于所述本体10，其形状在本申请中并不作要求，只要能够在其中构造(例如加工、刻蚀)液体流动系统即可。此外，在制备材料上，所述本体10可以由微流控领域中用于制备常规装置的材料进行制备，其中的常规装置可以是微流控芯片或装置；用于制备本体10的材料可以是用于制备前述常规装置的任何物质，例如硅材料(进一步地可以是晶体硅)、玻璃或者高分子聚合物材料。其中，高分子聚合物材料可以选自热塑性聚合物、固化型聚合物、溶剂挥发型聚合物中的一种或两种以上；热塑性聚合物可以是聚酰胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，固化型聚合物可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)、环氧树脂和聚氨酯等，溶剂挥发型聚合物可以是丙烯酸、橡胶和氟塑料等。

所述液体流动系统110包括溶液腔111和缓冲腔112，所述溶液腔111与所述缓冲腔112的形状可以设置为长方体形，当然在其他一些实施方式中，也可以设置为锥形、球形或是其他的形状。

此外，在一些实施方式中，所述溶液腔111的容量大小可以大于所述缓冲腔112的容量大小。此设计的目的在于在不影响液体混匀效果的情况下，节省结构材料，从而降低液体混匀成本。具体原理如下：待混匀液体受正向气压的影响，从所述溶液腔111流出并流入所述缓冲腔112，但是，当所述正向气压形成的动力不足以推动整个溶液腔 111中所有液体完全流出所述溶液腔111，或者当所述正向气压形成的动力不足以推动从所述溶液腔111中流出的液体全部流入所述缓冲腔112，则此时所述缓冲腔112的整体容量可以小于所述溶液腔111 的容量，相应地，所述缓冲腔112的整体结构可以小于所述溶液腔 111的结构，从而节省结构材料，降低液体混匀成本。；当然，在其他一些实施方式中，所述溶液腔111与所述缓冲腔112的容量大小可以作其他设置，并不限制为前述所提的容量大小关系。

另外，所述溶液腔111与所述缓冲腔112通过第一流通路径连通，当所述动力机构20周期性地产生正向和负向的气压时，所述待混匀液体周期性地从所述溶液腔111中流出，经所述第一流通路径流入所述缓冲腔112，并从所述缓冲腔112中流出，再经所述第一流通路径流入所述溶液腔111中。所述待混匀液体于所述溶液腔111及所述缓冲腔112中如此周期性地往复流动，便可以实现快速混匀所述待混匀液体。

需要说明的是，本文中，所述的“正向”和“负向”代表气压的流动方向，为的是对由气压形成的气压动力的传输方向进行形象化的描述，因此不能视为对于本申请的限制。示例性的，如果根据所述正向的气压所形成的气压动力的传输方向可以是从所述气腔113朝向所述溶液腔111；那么，根据所述负向的气压所形成的气压动力的传输方向就可以是从所述溶液腔111朝向所述气腔113。

如上所述，可以理解的是，本发明提供的应用于微流控的液体混匀装置，将液体流动系统110设置在本体10的内部，可以和动力机构集成为一体结构，只要将待混匀液体加入到所述溶液腔111中，就能够通过所述动力机构使待混匀液体在所述溶液腔111和所述缓冲腔112之间往复流动，从而达到混匀的效果。

因此，相对于现有技术而言，本发明提供的应用于微流控的液体混匀装置，能够减少混匀工具的数量。

再者，将本体10和动力机构集成为一体结构，能够在体积减小的程度上作显著的改进，因此，可以有效的缩小混匀工具的体积，从而解决传统混匀工具占用空间大的技术问题。

此外，本发明提供的应用于微流控的液体混匀装置，只需要通过动力机构周期性地推动待混匀液体流动，就能使得待混匀液体在溶液腔和缓冲腔之间往复流动。在混匀过程中，不需要涉及多种混匀工具，操作流程简单；解决了传统混匀工具操作复杂的技术问题，所以说能够有效的简化混匀液体的操作过程。

在至少一个实施方式中，所述液体流动系统110密封设置。不难理解的是，所述液体流动系统110可以密封设置在所述主体的内部。相应地，所述动力机构20与所述液体流动系统110之间密封连接。

由此，第一方面提供的所述应用于微流控的液体混匀装置1通过液体流动系统110、动力机构20就能够简化液体混匀的操作过程；同时，所述液体流动系统110密封设置，使得待混匀液体的混匀过程能够在密闭的空间内实现，避免了液体发生泄露的现象，不会造成环境污染；此外，所述液体混匀装置1应用于微流控芯片中，缩小了液体混匀工具的体积，有效的减小了液体混匀装置1的占用空间。

进一步地，如图3所示，在一些实施例中，所述液体流动系统还包括与所述溶液腔111连通的气腔113；所述动力机构20包括滑动构件210，所述滑动构件210滑动连接在所述气腔113中。在滑动路径上，所述滑动构件210的外周壁与所述气腔113的内侧壁抵触相接。具体地，所述气腔113与所述溶液腔111连通，进一步地，所述气腔 113可以通过气道30与所述溶液腔111连通，使得所述动力机构20 产生的气压动力能够通过所述气道30持续释放。

在一些实施例中，所述滑动构件210外周壁上设置有柔性密封构件，所述柔性密封构件连接所述滑动构件210与所述气腔113，并能够使所述气腔113形成密闭的气室。所述柔性密封构件可以由硅胶、橡胶等制备而成。进一步地，所述滑动构件210与所述柔性密封构件一体成型。

在一些实施例中，所述滑动构件210可以是吸胶。

进一步地，继续如图3所示，在一些实施例中，所述动力机构 20还包括凸轮构件220。所述凸轮构件220与所述滑动构件210连接。当所述凸轮构件220转动时，带动所述滑动构件210做往复运动。具体地，所述凸轮构件220包括轮221和轮的突出部分222，在所述凸轮构件220转动的过程中，当所述轮的突出部分222紧靠所述滑动构件210时，推动所述滑动构件210在所述气腔113中滑动，使得所述气腔113内产生正向的气压；当所述轮的突出部分222脱离所述滑动构件210时，所述滑动构件210产生负向的气压。

在一些实施例中，继续如图3所示，所述动力机构20还包括连接构件230，所述连接构件230的一端与所述滑动构件210连接，另一端用于与所述凸轮构件220连接，接收凸轮构件220传递的动力。在一些实施方式中，所述连接构件230可以为连接杆。

进一步地，在一些实施例中，所述连接构件230的另一端向四周延伸形成连接面231，该连接面231与所述凸轮构件220连接，该连接面231用于增加与所述凸轮构件220连接时的接触面积。

关于所述动力机构20的操作，可以按照如下示例性的方式实现：

所述凸轮构件220作连续等速或者不等速转动，当所述凸轮构件 220中的轮的突出部分222接触到所述连接构件230时，推动所述滑动构件210朝与所述凸轮构件220相反的方向滑动，使得所述气腔 113产生正向的气压，所述正向的气压从所述气道30中持续释放，从而能够推动与所述气道30连通的所述溶液腔111中的液体流动。当所述凸轮构件220中轮的突出部分222逐渐脱离所述连接构件230，所述气腔113产生负向的气压，即，溶液腔111中的气体逐渐向所述气腔113中流动，带动所述从溶液腔111中流出的液体重新流回所述溶液腔111，在这个过程中，所述滑动构件210和所述连接构件230 逐渐回复至原始位置。

在前述基础上，继续如图3、图4和图5所示，所述液体流动系统110还包括载液构件114、腔道115、第一液腔116和第二液腔117。其中，所述载液构件114滑动连接于所述腔道115中；所述腔道115 与所述溶液腔111和所述缓冲腔112均连通；所述第一液腔116与所述腔道115连通，用于装载第一液体；所述第二液腔117与所述腔道 115连通，用于装载第二液体。

具体地，所述载液构件114可以设置为长方体形的载液杆，当然，在某些其他实施方式中，也可以是非长方体形，例如圆柱形。进一步地，所述载液构件114中设置有通道1141，所述通道1141用于运输液体。所述通道1141可以设置为直线形通道1141，在一些其他实施方式中，也可以设计为其他形状，例如曲线形；再者，所述通道1141 的大小，本领域技术人员可以根据实际需要进行设计；此外，为便于设计，所述通道1141的流通方向可以设置为与所述载液构件114的长度方向垂直，当然，在某些其他实施方式中，也可以是以非垂直的方式设置的；另外，所述通道1141的两端分别与所述载液构件114 的外部连通。

所述腔道115的形状以及内部空间的大小都与所述载液构件114 相匹配，在所述载液构件114滑动连接于所述腔道115内后，所述载液构件114的外壁与所述腔道115内壁抵触相接。此设计能够增加腔道115内与载液构件114连接的密封性，防止所述通道1141中的液体从所述载液构件114的外壁与所述腔道115内壁之间可能形成的缝隙中流出。

进一步地，如图6所示，所述腔道115与所述缓冲腔112通过第一流道40连通；所述腔道115与所述溶液腔111分别通过第二流道 50和第三流道60连通。其中，所述腔道115设置在所述第一流道40 的右方，所述缓冲腔112设置在所述第一流道40的左方，所述腔道115设置在所述第二流道50和第三流道60的左方，所述溶液腔111 设置在所述第二流道50和所述第三流道60的右方，所述第三流道60设置在所述第二流道的上方。在本申请中，所述缓冲腔112与所述溶液腔111可以分别设置在所述腔道115的两侧，具体如图6所示。另外，所述第一流道40和所述第二流道50的形状可以设置为直线形流道，所述第三流道60的形状可以设置为曲线形流道，在一些其他实施方式中，也可以设计为其他形状；同时，所述第一流道40与所述第二流道50可以对称设置，当然，在一些其他实施方式中，也可以设计为不对称设置。

如图5所示，所述第一液腔116的形状设置为长方体形，在一些其他实施方式中，也可以设置为其他非长方体形状。所述第一液腔 116的内部空间大小小于所述溶液腔111的内部空间大小。此设计的目的在于避免当所述第一液腔中所有的液体和所述通道1141的液体均流入所述溶液腔111时，所述溶液腔111没有足够的空间容置所述第一液腔116的液体以及所述通道1141的液体。在一些其他实施方式中，所述第一液腔116的内部空间大小也可以大于或者等于所述溶液腔111的内部空间大小，本领域技术人员可以根据实际需要的内部空间大小进行设计。另外，所述第一液腔116与所述腔道115通过第四流道70连通，其中，所述第一液腔116设置在所述第四流道70的左方，所述腔道115设置在所述第四流道70的右方；所述第四流道 70的形状设置为直线形流道，在一些其他实施方式中，也可以设计为其他形状，例如曲线形。在本申请中，所述第一液腔116与所述缓冲腔112可以处于所述腔道115的同一侧。

所述第二液腔117的容量大于所述通道1141的容量。此设计的目的在于避免所述载液构件114在滑动过程中，所述通道1141没有液体可以运输。当所述第二液腔117的容量小于所述通道1141的容量时，所述第二液腔117中的液体受力的作用向所述通道1141流动，可能会出现所有的液体均流过所述通道1141，以致所述通道1141没有液体可以运输的现象。在一些其他实施方式中，也可以设计为小于或者等于所述通道1141的容量。所述第二液腔117通过第五流道80 与所述腔道115连通，所述第二液腔117设置在所述第五流道80的左方。在本申请中，所述第二液腔117与所述第一液腔116和所述缓冲腔112处于所述腔道115的同一侧。

需要说明的是，所述第一流道40设置于所述第四流道70的下方，所述第四流道70设置于所述第五流道80的下方。

在实际使用所述液体混匀装置1时，推动所述载液构件114，使其从所述腔道115的入口向底部方向滑动(也就是说图示中由上至下滑动)，当所述通道1141随所述载液构件114滑动至第三预定位置 P3时，如图4所示，所述通道1141与所述第五流道80连通，此时，所述第二液腔117的第二液体可以流入所述通道1141；在此基础上，继续推动所述载液构件114，直至所述通道1141滑动至第二预定位置P2，如图5所示，所述通道1141将所述第三流道60与所述第四流道70连通，形成第二流通路径，在此情况下，所述第一液腔116 的第一液体和所述通道1141的第二液体可以经所述第二流通路径流入所述溶液腔111中，形成待混匀液体。进一步地，继续推动所述载液构件114，直至所述通道1141滑动至第一预定位置P1，如图6所示，所述通道1141将所述第一流道40与所述第二流道50连通，形成第一流通路径，此时，所述溶液腔111中的待混匀液体可以经所述第一流通路径流入所述缓冲腔112中，亦可在上述过程后，所述缓冲腔112的待混匀液体经所述第一流通路径流回所述溶液腔111中。

需要说明的是，所述第一液腔116和所述第二液腔117也可以密封设置；具体可以密封设置在所述主体的内部。

进一步地，如图1所示，在一些实施例中，所述本体10还包括基板120和封盖130；所述液体流动系统设置于所述基板120中，所述封盖130覆盖在所述基板120上，用于密封设置所述液体流动系统。在本申请中，所述液体流动系统110设置于所述基板120内部，所述动力机构20从所述基板120内部延伸至所述基板120的外部。具体地，所述动力机构20的滑动构件210在所述基板120内部与所述气腔113滑动连接，所述滑动构件210从所述基板120内部延伸至所述基板120外部，在所述基板120外部，所述滑动构件210与所述动力机构20的连接构件230连接，所述连接构件230与所述动力机构20 的凸轮构件220连接。

在前述基础上，在一些实施方式中，所述液体流动系统110可以包含多个溶液腔、多个缓冲腔以及多个第一液腔，与上述腔体连通的对应的流道的数量与每一种腔体的数量相适配；所述动力机构可以包含多个气腔和多个滑动构件，与所述多个气腔连通的气道的数量与多个气腔的数量相适配。具体地，在图7中，所述多个溶液腔的数量为 2个，相应地，所述多个缓冲腔的数量为2个，所述多个第一液腔的数量为2个，所述多个气腔的数量为2个，所述多个滑动构件的数量为2个，所述流道与前述相比增加了4条流道，所述气道与前述相比增加了1条，由此形成2套能够混匀待混匀液体的单元集成于所述液体混匀装置中。

<微流控芯片>

本发明的第二方面提出了一种微流控芯片，包括：

本发明第一方面所述的应用于微流控芯片的液体混匀装置。在本发明提供的微流控芯片中，只要安装一个第一方面所述的应用于微流控芯片的液体混匀装置，即可以快速混匀所述待混匀液体。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和本文示出与描述的图例。