CN107110148A - 微流体泵装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置和方法，该装置包括：微流体通道(3)；在微流体通道(3)内提供的机电凝胶(5)；至少一个电极对(7)，其中，至少一个电极对(7)被配置以控制微流体通道(3)上的电场，以使机电凝胶(5)响应于施加到电极(7)上的电压而变形，以使得该变形使流体被泵送通过微流体通道(3)。

Description

微流体泵装置和方法

技术领域

本公开的示例涉及微流体泵装置和方法。具体地，它们涉及使用机电凝胶的微流体泵装置和方法。

背景技术

使小体积的流体能够被控制的微流体泵是已知的。能够容易地制造这种泵是有用的。使这种泵能够在基于聚合物的衬底上提供也可以是有用的。这可使泵能够用于生物力学测定芯片。

发明内容

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种装置，其包括：微流体通道；在微流体通道内提供的机电凝胶；至少一个电极对，其中，电极对被配置以控制微流体通道上的电场；其中，至少一个电极对被配置以控制微流体通道上的电场，以使机电凝胶响应于施加到电极上的电压而变形，以使得该变形使流体能够被泵送通过微流体通道。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使电压能够与流体在微流体通道内流动的方向垂直地提供。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以在微流体通道上提供电压。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以靠近微流体通道地提供电压。

在一些示例中，该装置可包括多个电极对。多个电极对可与流体在微流体通道内流动的方向平行地延伸。多个电极对可被配置以在微流体通道上顺序地施加电压。顺序地施加的电压可使能蠕动泵动作通过微流体通道。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使得在向电极施加电压时，机电凝胶变形以在微流体通道内形成腔。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使得在向电极施加电压时，机电凝胶变形以在微流体通道内形成限制。

在一些示例中，该装置可进一步包括控制电路，其被配置以控制由电极对在微流体通道上施加的电压。

在一些示例中，该装置可进一步包括覆盖微流体通道的衬底。在一些示例中，该装置可进一步包括在衬底和机电凝胶之间的膜，其中，该膜具有比机电凝胶更高的粘性。

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种方法，其包括：提供微流体通道；提供在所述微流体通道内提供的机电凝胶；提供至少一个电极对，其中，电极对被配置以控制微流体通道上的电场；其中，至少一个电极对被配置以控制微流体通道上的电场，以使机电凝胶响应于施加到电极上的电压而变形，以使得该变形使流体能够被泵送通过微流体通道。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使电压能够与流体在微流体通道内流动的方向垂直地提供。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以在微流体通道上提供电压。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以靠近微流体通道地提供电压。

在一些示例中，该方法可进一步包括提供多个电极对。多个电极对可与流体在微流体通道内流动的方向平行地延伸。该方法可进一步包括配置多个电极对以在微流体通道上顺序地施加电压。在一些示例中，顺序地施加的电压可使能蠕动泵动作通过微流体通道。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使得在向电极施加电压时，机电凝胶变形以在微流体通道内形成腔。

在一些示例中，至少一个电极对可被配置以使得在向电极施加电压时，机电凝胶变形以在微流体通道内形成限制。

在一些示例中，该方法可进一步包括提供控制电路，其被配置以控制由电极对在微流体通道上施加的电压。

在一些示例中，该方法可进一步包括提供覆盖微流体通道的衬底。在一些示例中，该方法可进一步包括在衬底和机电凝胶之间提供膜，其中，该膜具有比机电凝胶更高的粘性。

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种装置，其包括：处理电路；以及包括计算机程序代码的存储电路；存储电路和计算机程序代码被配置以采用处理电路使得该装置至少执行：控制由多个电极对施加的电压，其中，多个电极对被配置以控制微流体通道上的电场，以便使微流体通道内的机电凝胶变形，并使流体能够被泵送通过微流体通道。

在一些示例中，多个电极对可沿着流体流经微流体通道的方向延伸。

在一些示例中，电压可被顺序地控制。

在一些示例中，电压可使能蠕动泵动作。

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种方法，其包括：控制由多个电极对施加的电压，其中，多个电极对被配置以控制微流体通道上的电场，以便使微流体通道内的机电凝胶变形，并使流体能够被泵送通过微流体通道。

在一些示例中，多个电极对可沿着流体流经微流体通道的方向延伸。

在一些示例中，电压可被顺序地控制。

在一些示例中，电压可使能蠕动泵动作。

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种计算机程序，其包括计算机程序指令，当计算机程序指令由处理电路执行时使能：控制由多个电极对施加的电压，其中，多个电极对被配置以控制微流体通道上的电场，以便使微流体通道内的机电凝胶变形，并使流体能够被泵送通过微流体通道。

根据本公开的各种但并非全部的示例，提供一种计算机程序，其包括用于使计算机执行如上描述的方法的程序指令。

在一些示例中，可提供体现如上描述的计算机程序的物理实体。

在一些示例中，可提供携带如上描述的计算机程序的电磁载波信号。

根据本公开的各种但并非全部的示例，可提供如所附权利要求中要求的示例。

附图说明

为了更好的理解对于理解详细的描述是有用的各种示例，现在将仅以示例的方式参照附图，其中：

图1A和图1B示出一种装置；

图2示出机电凝胶的原理；

图3示出一种装置；

图4A至图4C示出一种装置；

图5A和图5B示出一种装置；

图6示出一种方法；

图7示出一种装置；

图8示出一种装置；

图9示出一种方法。

具体实施方式

附图示出装置1，其包括：微流体通道3；在微流体通道3内提供的机电凝胶5；至少一个电极对7，其中，电极对7被配置以控制微流体通道3上的电场；其中，至少一个电极对7被配置以控制微流体通道3上的电场，以使机电凝胶5响应于施加到电极7的电压而变形，以使得该变形使流体21能够被泵送通过微流体通道3。

该装置可以是用于控制小体积的流体的流动的微流体泵装置。装置1的示例可用于生物力学测定、制造诸如纳米电子设备的小型设备、或者任何其它需要处理小体积的流体的应用。可使用这种装置处理的流体体积可以是μL级的。

图1A和图1B示意性地示出示例装置1的横截面。装置1的示例包括微流体通道3、机电凝胶5和至少一个电极对7。

在图1A和1B中示出装置1的相同横截面。在图1A的示例中，电极7之间没有施加电压。在图1B的示例中，向电极7施加电压。

微流体通道3可包括用于使能小体积的流体的流动的装置。微流体通道3可包括流体可沿着流动的路径。微流体通道3可以是用于向小体积的流体提供流动路径的任何合适的大小或形状。

在图1A和图1B的示例中，微流体通道3包括衬底9中的沟槽。衬底9可由诸如聚合物、玻璃、熔融石英、硅或任何其它材料的任何合适的材料制成。沟槽可使用诸如化学蚀刻、印制、沉积或任何其它合适的技术的任何合适的技术来形成。

微流体通道3具有在如图1A和图1B中示出的x方向延伸的宽度W。微流体通道3还具有在y方向延伸的长度。在图1A和图1B的示例中，y方向延伸到纸页中，因此没有在图1A和图1B中示出。装置1可被设置以使得流体可沿着微流体通道3的长度被泵送。微流体通道3的长度可以大于微流体通道3的宽度。然而，应理解，在一些示例中，装置1可被设计成微流体通道3的宽度W比长度更大。

机电凝胶5可在微流体通道3内提供。机电凝胶5可被提供以使得至少一些机电凝胶5位于微流体通道3内。在图1A和图1B的示例中，一些机电凝胶5延伸到微流体通道3外。与延伸到微流体通道3外的机电凝胶5的部分相比，包含在微流体通道3内的机电凝胶5的部分可由通过电极7施加的电压来控制。

机电凝胶5可包括在向机电凝胶5施加电压时可变形或另外改变形状的任何材料。机电凝胶5可包括在被施加电场时可变形的任何材料。在本公开的一些示例中，机电凝胶5可包括聚硅氧烷。应理解，任何其它合适的材料可用于本公开的其它示例中。

在一些示例中，用作机电凝胶5的材料可以是生物相容的。这在生物力学测定芯片或其它类似的设备中有用。

在一些示例中，用作机电凝胶5的材料的疏水性可被控制。在一些示例中，用作机电凝胶5的材料的疏水性可降低或最小化以使机电凝胶5能够增加被机电凝胶5覆盖的衬底9的区域并降低机电凝胶5与衬底9之间的接触角度。

机电凝胶5可以使用任何合适的方式应用于装置1。例如，机电凝胶5可通过由旋转涂覆沉积机电凝胶5、通过使用刮具、通过将衬底9浸入机电凝胶5中或者通过任何其它合适的方式来应用于装置1。

电极对7可包括能够控制在微流体通道3上提供的电场的任何装置。在图1A和图1B的示例中，至少一个电极对7被配置以在微流体通道3上提供电压。电极7可被布置以使得电压可与流体流经微流体通道3的方向垂直或基本垂直地提供。

在图1A和图1B的示例中，电极对7被布置以使得第一电极7在微流体通道3的一侧提供，第二电极7在微流体通道3的相对侧提供。装置1可被设置以使得微流体通道3在电极7之间提供。电极7可被布置以使得在电极对内的电极7之间仅有小的间隔。在一些示例中，电极对内两个电极7之间的距离可以是10μm或者近似10μm或者更小。应理解，电极的其它布置可用于本公开的其它示例中。

电极7可由任何合适的材料制成。例如，电极7可由诸如铜、金、铟锡氧化物或任何其它合适的材料的导电材料形成。电极可被印制在衬底9上。

在图1A的示例中，在电极7之间没有施加电压。在图1A中，在机电凝胶5中没有所施加的电场。机电凝胶5被设置成第一配置，其中，只有小部分的机电凝胶5位于微流体通道3内。在微流体通道3内提供的机电凝胶5的层很薄，以使得在微流体通道3内机电凝胶5的上表面可接近于微流体通道3的表面。

由于只有小部分的机电凝胶5在微流体通道3内提供，因此这在微流体通道3内提供腔11。腔11可使流体能够位于微流体通道3内，并可使流体能够沿着微流体通道3的长度流动。

在图1B的示例中，在电极7之间施加电压。在图1B中，在机电凝胶5中存在所施加的电场。所施加的电场导致机电凝胶5的形状发生改变。

在图1B中，机电凝胶5现在被设置成第二配置，其中，较大部分的机电凝胶5位于微流体通道3内。当施加电场时，位于微流体通道3内的机电凝胶5的部分增加。在第二配置中，在微流体通道3内提供的机电凝胶5的层比在第一配置中提供的层厚。在第二配置中，机电凝胶5的上表面与微流体通道3的表面分离。

由于较大部分的机电凝胶5在微流体通道3内提供，因此这在微流体通道3内提供限制13。限制13可限制可位于微流体通道3内的流体，并减少和/或阻止流体沿着微流体通道3的长度流动。

图2示出机电凝胶的原理，其演示当存在电场时，在两个不同介电常数的材料之间的弹性界面将如何变形。该原理可用于通过控制微流体通道上的电压来控制机电凝胶5的形状。

在图2的示例中，示出第一材料和第二材料。提供第一材料以覆盖第二材料。第一材料直接覆盖第二材料，以使得在第一材料和第二材料之间提供界面23。第一材料和第二材料具有不同的介电常数。

在本公开的示例中，第二材料可以是机电凝胶5。这可具有介电常数ε₂和机电凝胶5内的电场为E₂。

第一材料可以是将被泵送通过微流体通道3的流体21。第一材料可以是诸如水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮、丙三醇、硝基苯或任何其它合适的材料的任何合适的流体21。

流体21具有电介电常数ε₁和材料21内的电场E₁。

由于机电凝胶5和流体21具有不同的介电常数，因此，当施加电场时，这导致力被施加到机电凝胶5和流体21的界面23。该力取决于机电凝胶5和流体21的介电常数的差。该力可由以下公式给出：

由于机电凝胶5和流体21是可变形的，因此，力F导致它们之间的界面23变形。这意味着当向机电凝胶5和流体21施加电场时，它们将改变形状。该原理可用于在微流体通道3内创建腔11或限制13，如图1A和图1B中所示。

图3示意性地示出根据本公开的示例的装置1的平面图。图3的装置1包括如上针对图1A至图2描述的微流体通道3和机电凝胶5。

图3的示例装置1包括多个电极对7。电极7可以是如上针对图1A至图2描述的电极。每个电极对7包括在微流体通道3的第一侧提供的第一电极7和在微流体通道3的另一侧提供的第二电极7。多个电极对7中的每一个可被配置以控制微流体通道3上的电场。在图3的示例装置1中，多个电极对7中的每一个可被配置以在微流体通道3上提供电压。多个电极对7中的每一个可被配置以在微流体通道3的宽度W上提供电压，以使得电压与流体流经微流体通道3的方向垂直地提供。

多个电极对7沿着微流体通道3的长度L延伸。微流体通道3的长度L可以在与微流体通道3的宽度W垂直或基本垂直的方向上延伸。电极对7可沿着流体21在微流体通道3内的流动的方向延伸。在图3的示例中，电极对7在y方向上延伸。箭头31指示可通过在电极对7上施加电压而得到的电场。箭头33指示流体21流动的方向。

多个电极对7可被配置以使不同的电压能够被施加到沿着微流体通道3的长度的不同位置。电极7可彼此独立地被控制，以使得每个电极对7可向其它电极对7提供不同的电压。这使不同的电场强度能够在沿着微流体通道3的不同位置处提供。这允许腔11和限制13在沿着微流体通道3的长度的不同点处提供。

电极7可被控制以顺序地施加时变电压。这可用于改变腔11和限制13在微流体通道3内的位置。这可使流体21能够沿着微流体通道3的长度被泵送。在一些示例中，电极7可被控制以使流体21能够使用蠕动动作被泵送通过微流体通道3。

微流体通道3的尺寸和沿着微流体通道3的长度的电极对7的间距可根据将要移动的流体的体积来选择。作为示例，微流体通道3的宽度W可以是近似10μm，沿着微流体通道的长度的电极对7之间的间距可以是近似100μm。微流体通道3的高度可以与微流体通道3的宽度相同或相似。这允许开放的微流体通道3被近似为半径为5μm的半圆柱。如果每个蠕动泵动作包括提供腔11的一个电极对和提供限制13的相邻电极对7，则由每次泵动作移动的流体的体积可以是近似0.8μL。

在一些示例中，装置1可以包括控制电路，其可被配置以控制由电极对7在微流体通道3上施加的电压。图5和图6示出可用的示例控制电路装置。

控制电路可被配置以控制在微流体通道3上施加的电场的量级。这能够控制被泵送通过微流体通道3的流体的体积。

控制电路可控制电极对7在微流体通道3上施加电压的顺序。该顺序可被控制以使能流体21通过微流体通道3的蠕动运动。

在一些示例中，控制电路还可控制由电极7施加的电场的强度。这可控制所创建的腔11的大小，并可用于控制被移动的流体21的体积。

应理解，在一些示例中，装置1可以包括图中未示出的特征。例如，在一些示例中，装置1可以包括覆盖微流体通道3的另一个衬底。在一些示例中，该另一个衬底可以是透明的以使微流体通道3内的流体和分子能够被观看。

任何合适的材料可用作另一个衬底。在一些示例中，用于另一个衬底的材料可被选择以使得机电凝胶5对另一个衬底具有高亲和力。例如，在机电凝胶5包括聚硅氧烷的示例中，另一个衬底可以包括玻璃或任何其它合适的材料。这可使微流体通道3能够被密封。

在一些示例中，可在另一个衬底和机电凝胶5之间提供膜。可提供膜以减小在覆盖微流体通道3的区域中机电凝胶5与另一个衬底之间的亲和力。膜可以包括聚硅氧烷膜。聚硅氧烷膜可被设置以具有比机电凝胶5更高的粘性。这可阻止聚硅氧烷薄膜在施加电场时变形。聚硅氧烷薄膜可被粘合到另一个衬底。

图4A至图4C示出根据本公开的另一个示例的装置1。图4A至图4C的示例装置1包括微流体通道3、机电凝胶5和至少一个电极对7。

图4A示出装置1的平面图，图4B和图4C示意性地示出装置1的横截面。在图4B的示例中，在电极7之间没有施加电压。在图4C的示例中，在电极7之间施加电压。

机电凝胶5和微流体通道3可以如以上针对图1A至图3所描述的，然而，多个电极对7可以不同的配置来提供。在图4A至图4C的示例中，装置1包括在电极对7之间提供的公共电极45。在图4A至图4C的示例中，提供两个公共电极45。公共电极45在电极对7之间提供。在图4A至图4C的示例中，公共电极45在微流体通道3的任一侧提供。公共电极45沿着微流体通道3的长度延伸，以使得在多个电极对7之间提供相同的公共电极45。

在图4A的示例中，公共电极45被提供在衬底9上邻近微流体通道3。应理解，其它布置可以用于本公开的其它示例中。例如，在一些示例中，公共电极可形成微流体通道3。

公共电极45可被提供比电极对7更低的电位。机电凝胶5内的电场可通过向电极对7施加电压来控制。

图4B和图4C示出在微流体通道3上的电场被控制时机电凝胶5如何变形。

在图4B的示例中，电极7之间没有施加电压。在图4B中，在机电凝胶5中没有施加的电场。机电凝胶5被布置成第一配置，其中，大部分的机电凝胶5位于微流体通道3内。在第一配置中，在微流体通道3内提供厚层的机电凝胶5，以使得机电凝胶5的上表面与微流体通道3的表面分离。这在微流体通道3内创建限制13。

在图4C的示例中，在电极7之间施加电压。在图4C中，现在在公共电极45和电极7之间存在施加的电场。公共电极45和电极7之间的电场大于微流体通道3内的电场。这在微流体通道3的任一侧创建具有比微流体通道3更高的电场的区域。有效电场的这一改变导致机电凝胶5的形状的改变。

在图4C的示例中，机电凝胶5已经变形，以使得只有小部分的机电凝胶5位于微流体通道3内。在微流体通道3内提供的机电凝胶5的层是薄的，以使得在微流体通道3内机电凝胶5的上表面可与微流体通道3的表面接近。在图4C的示例中，机电凝胶5可以变形以增加位于公共电极45和电极7之间的机电凝胶5的比例。

在图4C的示例中，只有小部分的机电凝胶5在微流体通道3内提供。这在微流体通道3内提供腔11，其可使流体能够位于微流体通道3内并可使流体能够沿着微流体通道3的长度流动。

应理解，电极7可被控制以顺序地施加时变电压。这可用于改变腔11和限制13在微流体通道3内的位置。这可使流体21能够沿着微流体通道3的长度被泵送。在一些示例中，电极7可被控制以使流体21能够使用蠕动动作被泵送通过微流体通道3。

图4A至图4C的示例与图1A至图3的示例的不同在于，在图4A至图4C中，在没有施压电压时提供限制13，，在施加电压时提供腔11。应理解，其它布置可用于提供相同或类似的效果。例如，在图4A至图4C的示例中，提供沿着微流体通道3的长度延伸的公共电极45。在其它示例中，可提供多个低电位电极。

图4A至图4C的布置可降低流体21上的电泳效应，因为流体沿着微流体通道3移动。

在如上所描述的示例中，电极7、45被提供在衬底9上。在图1A至图4C的示例中，电极7、45被提供在同一个衬底9上作为微流体通道。应理解，其它布置可用于本公开的其它示例中。图5A和图5B示出根据本公开的另一个示例的装置1，其中一个或多个电极7被提供在覆盖衬底49上。

图5A和图5B的示例装置1包括微流体通道3、机电凝胶5、至少一个电极对7、至少一个公共电极45和覆盖衬底49。

图5A和图5B示意性地示出装置1的横截面。在图5A的示例中，没有电压施加给电极7。在图5B的示例中，向电极7施加电压。

机电凝胶5和微流体通道3可以如以上针对1A至图4C所描述的。

公共电极45可以如以上针对图4A至图4C所描述的。公共电极45可被提供在同一个衬底9上作为微流体通道3。公共电极45可与微流体通道3邻接，并可沿着微流体通道3的长度延伸。公共电极45可沿着微流体通道3的长度的至少一部分延伸，以使得在多个电极对7之间提供相同的公共电极45。

电极对7在覆盖衬底49上提供。在图5A和图5B的示例中，电极对7位于覆盖衬底49上，以使得它们与公共电极7对齐。电极对7被定位以使得它们覆盖公共电极45的至少一部分。

覆盖衬底49可由诸如聚合物、玻璃、熔融石英、硅或任何其它合适的材料的任何合适的材料制成。电极对7可使用诸如印制或沉积的任何合适的方式在覆盖衬底49上形成。

公共电极45可以被提供比电极对7更低的电位。机电凝胶5内的电场可通过向电极对7施加电压来控制。这在微流体通道3的任一侧创建更大的电场，并因此控制微流体通道3上的电场。

图5A和图5B示出在微流体通道3上的电场被控制时，机电凝胶5如何变形。

在图5A的示例中，在电极7和公共电极45之间没有施加电压。在图5A中，在机电凝胶5中没有施加的电场。机电凝胶5被设置成第一配置，其中，大部分的机电凝胶5位于微流体通道3内，而小部分的机电凝胶5被提供在公共电极45和电极对7之间。这在微流体通道3内创建限制13。

在图5B的示例中，在电极7和公共电极45之间施加电压。在图5B中，现在在公共电极45和电极7之间存在施加的电场。公共电极45和电极7之间的电场大于微流体通道3内的电场。这在微流体通道3的任一侧创建具有比微流体通道3更高的电场的区域。有效电场的这一改变导致机电凝胶5的形状的改变。

在图5B的示例中，机电凝胶5已经变形，以使得只有小部分的机电凝胶5位于微流体通道3内，而较大部分的机电凝胶5被提供在公共电极45和电极对7之间。这在微流体通道3内提供腔11，其可使流体能够位于微流体通道3内，并可使流体能够沿着微流体通道3的长度流动。

可向电极7施加时变电压以控制微流体通道内的电场，并控制微流体通道3内腔11和限制13的位置。这可使流体21能够沿着微流体通道3的长度被泵送。在一些示例中，电极7可被控制以使流体21能够使用蠕动动作被泵送通过微流体通道3。

图6示出一种方法。图6的示例方法可用于提供如上描述的装置1。该方法包括，在框61，提供微流体通道3，在框63，提供在微流体通道3内提供的机电凝胶5。该方法还包括，在框65，提供至少一个电极对7，其中，电极对7被配置以控制微流体通道3上的电场。至少一个电极对7被配置以控制微流体通道3上的电场，以使机电凝胶5响应于施加到电极的电压而变形，以使得该变形使流体21能够被泵送通过微流体通道3。

应理解，该方法可以以任何合适的顺序来执行。例如，在一些示例中，该方法可以包括在衬底9上形成微流体通道3，然后在衬底9上沉积电极7。然后，机电凝胶5可被沉积在微流体通道3和电极7上。

应理解，任何合适的方法可用于提供本公开的示例的装置1。

图7示意性地示出可用于本公开的实现的示例装置51。图7中示出的装置51可以是芯片或芯片组。装置51可被配置以控制诸如如上针对图1至图6描述的装置1的微流体泵装置。

示例装置51包括控制电路53。控制电路53可提供用于控制微流体泵的装置。

控制电路53可以包括一个或多个控制器。控制电路53可使用使能硬件功能的指令实现，例如，通过在通用或专用处理电路55中使用可执行计算机程序指令，该指令可被存储在计算机可读存储介质(磁盘、存储器等)上以由这种处理电路55执行。

处理电路55可被配置以从存储电路57读取和向存储电路57写入。处理电路55可以包括一个或多个处理器。处理电路55还可以包括输出接口和输入接口，数据和/或命令由处理电路55通过该输出接口输出，通过输入接口向处理电路55输入数据和/或命令。

存储电路57可被配置以存储包括计算机程序指令(计算机程序代码60)的计算机程序59，该指令在被装载到处理电路55时控制装置51的操作。计算机程序59的计算机程序指令提供使装置51能够执行图9中示出的示例方法的逻辑和例程。处理电路55通过读取存储电路57能够装载并执行计算机程序59。

因此，装置51包括：处理电路55和包括计算机程序代码60的存储电路57。存储电路57和计算机程序代码60被配置以通过处理电路55使装置51至少执行：控制由多个电极对7施加的电压，其中，多个电极对7被配置以在微流体通道3上提供电压，以便使微流体通道3内的机电凝胶5变形，并使流体能够被泵送通过微流体通道3。

计算机程序59可经由任何合适的传送机制到达装置51。传送机制例如可以是非暂时性计算机可读存储介质、计算机程序产品、存储设备、诸如光盘只读存储器(CD-ROM)或数字视频光盘(DVD)的记录介质、有形体现计算机程序的制造产品。传送机制可以是被配置以可靠传送计算机程序59的信号。装置可将计算机程序59作为计算机数据信号来传播或传输。

虽然存储电路57在附图中作为单个组件示出，但是应理解，存储电路57可以被实现为一个或多个单独的组件，其中一些或所有组件可以是集成/可移除的和/或可提供永久/半永久/动态/缓存存储。

虽然处理电路55在附图中作为单个组件示出，但是应理解，处理电路55可以被实现为一个或多个单独的组件，其中一些或所有组件可以是集成/可移除的。

提到“计算机可读存储介质”、“计算机程序产品”、“有形体现的计算机程序”等或者“控制器”、“计算机”、“处理器”等，应当被理解为不仅包括具有诸如单个/多个处理器架构和串行(冯诺依曼)/并行架构的不同架构的计算机，而且还包括诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、信号处理设备和其它处理电路的专用电路。提到计算机程序、指令、代码等，应被理解为包括用于可编程处理器的软件、或者可包括用于处理器的指令的例如硬件设备的可编程内容的固件、或者用于固定功能器件、门阵列或可编程逻辑器件等的配置设置。

如在本申请中使用的，术语“电路”是指以下的全部：

(a)仅硬件电路实现(诸如仅模拟和/或数字电路的实现)；

(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果适用)：(i)处理器的组合或(ii)处理器/软件的部分(包括数字信号处理器、软件和存储器，其一起工作以使诸如移动电话或服务器的装置执行各种功能)；

(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，其需要软件或固件来操作，即使软件或固件并不是物理存在的。

“电路”的这一定义应用于在本申请中的该术语的全部使用，包括在任何权利要求中的使用。作为另一个示例，如在本申请中使用的，术语“电路”还覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的部分及其伴随的软件和/或固件的实现。术语“电路”还覆盖(例如且如果适用于具体要求的元件)用于移动电话或服务器中的类似集成电路、蜂窝网络设备或其它网络设备的基带集成电路或应用处理器集成电路。

图8示意性地示出可包括如图7所示的芯片或芯片组的示例装置61。

控制电路53可被安装在衬底9上。微流体通道3和多个电极7也可被安装在衬底9上。微流体通道3和多个电极7可以如以上针对图1A至图6所描述的。控制电路53可被配置以向多个电极对7提供控制信号以控制由每个电极对7提供的电场。

在图8的示例中，仅示出一个微流体通道3。应理解，也可在单个装置61中提供多个微流体通道3。这可使更大体积的流体21能够被控制或者可用于使不同类型的流体21能够被控制。

图9示出一种方法。图9的方法可由诸如图7和图8中的装置的装置51、61来执行。该方法包括，在框71，控制由多个电极对7施加的电压，其中，多个电极对7被配置以控制微流体通道3上的电场，以便使微流体通道3内的机电凝胶5变形，并使流体能够被泵送通过微流体通道3。

图6和图9中所示的框可表示方法中的步骤和/或计算机程序59中的部分代码。对框的特定顺序的说明并不意味着对于框存在所要求或优选的顺序，并且框的顺序和布置可变化。此外，可以省略一些框。

以上描述的示例方法和装置1、51、61提供了微流体泵可在单个装置上制造的优点。微流体泵可被创建而无需任何微机电***，这可使装置1更简单并且更具成本效益地来制造。

在本文中使用的术语“包括”具有包容而非排它性的意义。也即是说，任何提到“X包括Y”指示“X可以仅包括一个Y”或“X可以包括多于一个的Y”。如果意图使用具有排它性意义的“包括”，则将通过提及“仅包括一个”或通过使用“由...组成”在上下文中明确说明。

已经在详细的描述中参考各种示例。针对示例的特征或功能的描述指示这些特征或功能存在于该示例中。无论是否明确陈述，在文本中术语“示例”或“例如”或“可”的使用表示这种特征或功能至少存在于所描述的示例中，无论是否作为示例来描述，并且这种特征或功能可以但不必需存在于一些或所有其它示例中。因此“示例”、“例如”或“可”是指一类示例中的特别的实例。实例的性质可以仅是该实例的性质或该类实例的性质或包括一些但未包括全部该类实例的该类实例的子类的性质。因此，隐含公开针对一个示例但未针对另一个示例描述的特征可以但不必需用于其它示例。

尽管本发明的实施例已经在之前的段落中参考各种示例进行了描述，但应当理解，可在不背离本发明要求保护的范围的情况下对给出的示例进行修改。例如，在以上描述的示例中，装置1被配置以作为泵。在其它示例中，装置1可作为截止阀或任何其它合适的设备。

在之前的描述中描述的特征可用于除了明确描述的组合以外的组合中。

尽管已经参考某些特征描述功能，这些功能可由其它特征来执行，无论是否描述。

尽管已经参考某些实施例描述特征，这些特征也可存在于其它实施例中，无论是否描述。

在之前的描述中试图指出被认为是特别重要的本发明的特征时，应当理解，申请人要求保护关于在本文中之前参考附图和/或在附图中示出的任何可授予专利的特征或特征组合的内容，无论是否已经强调。

Claims (15)

1.一种装置，包括：

微流体通道；

在所述微流体通道内提供的机电凝胶；

至少一个电极对，其中，所述电极对被配置以控制所述微流体通道上的电场；

其中，所述至少一个电极对被配置以控制所述微流体通道上的所述电场，以使所述机电凝胶响应于施加到所述电极上的电压而变形，以使得所述变形使流体能够被泵送通过所述微流体通道。

2.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述至少一个电极对被配置以使所述电压能够与流体在所述微流体通道内流动的方向垂直地提供。

3.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述至少一个电极对被配置以在所述微流体通道上提供电压。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的装置，其中，所述至少一个电极对被配置以靠近所述微流体通道地提供电压。

5.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述装置包括多个电极对。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述多个电极对与流体在所述微流体通道内流动的方向平行地延伸。

7.根据权利要求5至6中任一项所述的装置，其中，所述多个电极对被配置以在所述微流体通道上顺序地施加电压。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，顺序地施加的电压使能蠕动泵动作通过所述微流体通道。

9.根据任一项前述权利要求所述的装置，其中，所述至少一个电极对被配置以使得在向所述电极施加电压时，所述机电凝胶变形以在所述微流体通道内形成腔。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置，其中，所述至少一个电极对被配置以使得在向所述电极施加电压时，所述机电凝胶变形以在所述微流体通道内形成限制。

11.根据任一项前述权利要求所述的装置，进一步包括：

控制电路，被配置以控制由所述电极对在所述微流体通道上施加的电压。

12.根据任一项前述权利要求所述的装置，进一步包括：

覆盖所述微流体通道的衬底。

13.根据权利要求12所述的装置，进一步包括：

所述衬底和所述机电凝胶之间的膜，其中，所述膜具有比所述机电凝胶更高的粘性。

14.一种方法，包括：

提供微流体通道；

提供在所述微流体通道内提供的机电凝胶；

提供至少一个电极对，其中，所述电极对被配置以控制所述微流体通道上的电场；

其中，所述至少一个电极对被配置以控制所述微流体通道上的所述电场，以使所述机电凝胶响应于施加到所述电极上的电压而变形，以使得所述变形使流体能够被泵送通过所述微流体通道。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个电极对被配置以使所述电压能够与流体在所述微流体通道内流动的方向垂直地提供。