仿生微通道

分步抬升输水

利用多种截面和锐角结构，实现无动力长距离分步抬升输水，远超单一通道输水高度。

王兆龙 · Qiu, Yin · Zhan, Ziheng · Li, Wenhao · Xie, Mingzhu · 段辉高 · 程萍 · Ce, Zhang · Chen, Yongping · 董智超

International Journal of Extreme Manufacturing 2023

具体参数

微通道外接圆半径

{'zh': '100', 'en': '100'} μm

单一微通道输水高度

{'zh': '20', 'en': '20'} mm

技术优势

锐角促成强毛细前驱效应

锐角结构诱导的毛细前驱效应，使水无需外部动力即可在微通道内自发输运。

分步抬升突破单通道输水极限

通过将多个微通道分步连接，将水从单通道的至多20 mm提升至数十毫米，实现更长距离无动力输水。

复杂截面低成本精确成形

PµSL 3D打印能够以低成本制造五边形、方形、三角形、五角星等多种截面微通道，锐角精确成形，外接圆半径可小至100 μm。

应用场景

• 微流控芯片：作为微流控芯片中无动力输运液体的核心通道，替代外接泵。
• 无动力长距离输水：分步抬升结构将单通道输水高度提高数倍，实现无动力长距离输水。
• 仿生流体器件：模仿树木导管的分步输水机制，用于仿生蒸腾等流体器件。