1.一種批量微液滴的電流體動力制備裝置,其特征在于,包括:液體輸送系統、噴射接
收系統、電壓控制系統、攝像系統和底部平臺運動控制系統;
其中所述液體輸送系統包括注射泵和注射器,所述注射器中的液體通過所述注射泵推
送出所述注射器;
所述噴射接收系統包括針頭和接收基板,所述針頭與所述注射器相連,且所述針頭正
對所述接收基板,使所述注射器中的液體通過所述針頭射出至所述接收基板上;
所述電壓控制系統包括彼此相連的電壓放大器和函數發生器,所述電壓放大器與所述
針頭連接,所述電壓控制系統用于產生電壓信號,并將所述電壓信號輸出至所述針頭;
所述攝像系統包括顯微鏡頭,所述顯微鏡頭用于觀察所述針頭的尖端處的液體形態、
液線射出行為以及沉積情況;
所述底部平臺運動控制系統包括彼此相連的x-y運動平臺和z軸旋轉平臺,所述z軸旋
轉平臺上承載有所述接收基板,所述x-y運動平臺和所述z軸旋轉平臺的運動引起所述接收
基板的運動,在所述接收基板的運動下,從所述針頭射出的液線能夠在所述接收基板上形
成批量的微液滴;
所述微液滴為微米或亞微米級別的液滴;
所述噴射接收系統還包括z軸升降平臺,所述z軸升降平臺用于調節所述針頭與所述接
收基板之間的距離;所述針頭與所述電壓控制系統的正極相連,所述接收基板與接地端相
連;
所述針頭的材質為不銹鋼、玻璃或塑料,當所述針頭的材質為玻璃或塑料時,使用電極
絲與所述電壓控制系統相連;所述接收基板的材質為不銹鋼、涂覆有親水/疏水涂層的硅片
或柔性PET基板;
通過所述函數發生器設定所需電壓波形、電壓幅值、電壓占空比及電壓頻率,輸出到所
述電壓放大器放大形成施加于所述針頭的電壓信號;所述函數發生器生成的所述電壓波形
為方波或正弦波,所述電壓幅值、電壓占空比和電壓頻率均可調節,所述電壓放大器的放大
倍率可調節;
所述的攝像系統還包括攝像機及光源,所述攝像機與所述顯微鏡頭連接,所述光源同
軸正對所述顯微鏡頭,所述攝像機的幀率和分辨率及曝光時間可調,可拍攝尺度為2μm,幀
率為20000幀的微觀行為;
所述的底部平臺運動控制系統還包括電機驅動器和電腦控制系統,所述電腦控制系統
與所述電機驅動器連接,所述電機驅動器分別與所述x-y運動平臺和所述z軸旋轉平臺連
接,通過電腦控制系統控制所述電機驅動器,使所述電機驅動器控制所述x-y運動平臺的速
度和z軸旋轉平臺的轉速;所述x-y運動平臺可向x、y方向及x、y聯動方向運動,所述x-y運動
平臺和所述z軸旋轉平臺聯動。
2.一種采用權利要求1所述的制備裝置制備批量微液滴的電流體動力的方法,其特征
在于,包括以下步驟:
1)配制溶液,裝入注射器并固定在注射泵上;
2)根據所選溶液和打印需求,選擇針頭及接收基板,確定所述針頭與所述接收基板之
間的距離;
3)連接攝像機和顯微鏡頭,設定所述攝像機的幀率和分辨率,設定電壓幅值和所述針
頭的流量,測試打印效果,實時觀察液體在所述針頭處的聚集及射出情況,根據觀察結果調
節所設定的參數,以獲得穩定的打印過程;
4)根據打印需求,選擇打印頻率和電壓占空比,測試打印并檢查打印效果;
5)根據打印所需的間距要求,選擇底臺運動速度和z軸旋轉平臺轉速,開始打印,并檢
測分析打印效果;
步驟1)所述的溶液是指醇類、聚合物去離子水混合溶液中一種或兩種液體的混合物,
所述醇類包括乙二醇或三甘醇,所述聚合物去離子水混合溶液包括體積百分比2%的
400000分子量的聚乙二醇去離子水溶液;
所述溶液為低電導率溶液,所述低電導率溶液的電導率低于10-5s/m,粘度大于12mPas
且小于50mPas,表面張力大于20mN/m;
步驟3)和步驟4)中,通過調節電壓頻率和流量,實現對單個脈沖內打印頻率和液滴半
徑的控制。
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