本发明涉及一种液滴驱动方法，尤其涉及一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片及液滴驱动方法。
背景技术：
1、数字微流控技术是一种以独立液滴为操控对象的流体控制技术，而液滴驱动是数字微流控技术的基础和根本。在所有的液滴驱动方法中，电润湿液滴驱动因其成本低，响应速度快，便于集成等优点得到了广泛的应用。基于电润湿液滴操控的微流控技术实现了液滴的输运，混合，分裂等功能，同时这项液滴驱动技术也被应用于光学器件，热学和微电子学的应用中。
2、在目前的电润湿液滴驱动技术中，是利用液滴两侧的拉普拉斯压力差实现液滴驱动。这需要在平台表面依据所需要驱动液滴的尺寸设计电极网格，通过顺次接通电极的电压，实现液滴逐步的输运。
3、在结构上主要有两种，分别是开放式和封闭式结构，虽然两种结构都有各自的优势，但都因为复杂的电路设计和庞杂的电路控制而受到限制。例如在需要和其他液体处理平台结合，集成其他表面分析设备时，集成会很困难且实施复杂。
4、复旦大学公开了一种电润湿微流控器件及控制方法(中国注册专利申请号:cn200810038582.7)。这种方法的缺点在于：一对电极仅能完成一步驱动，驱动距离和速度有限且对电压极性有要求。苏州大学揭示了一种基于电容检测的电润湿液滴驱动方法(中国注册专利申请号:cn201410262084.6)。这种方式的缺点在于：需要明确液滴和驱动电极的相对位置，需要多个光电耦合器以及电容耦合器。南京理工大学揭示了一种基于负介电泳驱动机理的介质液滴驱动方法(中国注册专利申请号:cn201610183509.3)。这种方法的缺点在于：需要将液滴置于表面活性剂溶液环境中，且同样需要大量电极。南方科技大学揭示了一种数字微流控液滴驱动装置(中国注册专利申请号:cn201711171133.5)。这种方式的缺点在于：需要多个电路控制单元且需要大于500hz的脉冲交流电。苏州大学张家港工业技术研究院揭示了一种复合型数字微流控芯片的液滴驱动方法(中国注册专利申请号:cn201810774278.2)。该方式的缺陷在于：需要判断板区长度和液滴曲率半径变化率。深圳先进技术研究院揭示了一种数字微流控系统及液滴驱动方法(中国注册专利申请号:cn201811095999.7)。该方式的缺陷在于：需要大量的电源驱动模块，继电器控制模块。苏州大学公开了一种混合式数字微流控芯片及液滴驱动方法(中国注册专利申请号:cn202210273525.7)。该方式的缺陷在于：需要分析界面力，且需要在表面上布置硅油。
技术实现思路
1、根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，具体包括：
2、自下而上依次设置的基底和电极，所述电极包括一对宽度逐渐变化并共面设置的右驱动电极和左驱动电极，在所述右驱动电极和左驱动电极之间设置有不导电的通道，所述右驱动电极、左驱动电极及通道的上表面均匀铺设有介电层，所述介电层的上表面铺设有疏水层。
3、所述基底的厚度为0.1-2mm，基底的材料为钙化玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇脂的柔性材料。
4、所述右驱动电极和左驱动电极为非对称结构，其中右驱动电极和左驱动电极的中间非导电区域宽度逐渐变化。
5、所述电极采用光刻、激光刻蚀、化学刻蚀的加工方法制作，其中电极的材料为氧化铟锡、金、银、铜、金属合金或多种材料的组合。
6、所述介电层的材料为派瑞林c、二氧化硅、五氧化二钽、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷或者多种材料的组合。
7、所述疏水层材料为特氟龙、聚四氟乙烯、多孔介质油浸润表面材料或微纳米结构超疏水涂层材料。
8、一种低电极数量的电润湿液滴驱动方法，该方法基于所述的电润湿液滴驱动芯片，包括：将滴液设置在驱动芯片的右驱动电极和左驱动电极中间位置，利用低电压将液滴居中，通过电源向电极上施加交流电压，液滴将从电极的一侧运动向另一侧，提高电压的幅值，液滴将开始沿着通道向更窄的一侧运动。
9、当将两个液滴分别置于通道的两侧，先使用低电压将液滴居中，再增加幅值、施加交流电压，当液滴运动彼此靠拢后，断开电压，因此两侧的液滴将在电润湿力的作用下都向中间靠拢，最后完成液滴的合并。
10、当将液滴置于中间通道处，先使用低电压将液滴居中，再增加幅值、施加交流电压，液滴将受到两端的电润湿力的作用，施加电压直至液桥断裂，完成液滴的分裂。
11、由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片及液滴驱动方法，该方法大大减少电润湿液滴驱动平台需要的电极数量，极大的简化了控制电路和线路布置，弥补了传统技术的不足；另外该方法更利于微流控芯片与其他检测平台，传感器的集成，利于复杂液滴操作中对于空间的利用；同时该方法拓展了基底材料，介电层材料和疏水层材料的选择，降低对加工设备和环境的依赖，利于技术的推广和应用。
1.一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于包括：自下而上依次设置的基底(1)和电极(20)，所述电极(20)包括一对宽度逐渐变化并共面设置的右驱动电极(2)和左驱动电极(3)，在所述右驱动电极(2)和左驱动电极(3)之间设置有不导电的通道，所述右驱动电极(2)、左驱动电极(3)及通道的上表面均匀铺设有介电层(4)，所述介电层(4)的上表面铺设有疏水层(5)。
2.根据权利要求1所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于所述基底(1)的厚度为0.1-2mm，基底(1)的材料为钙化玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇脂的柔性材料。
3.根据权利要求1所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于：所述右驱动电极(2)和左驱动电极(3)为非对称结构，其中右驱动电极(2)和左驱动电极(3)的中间非导电区域宽度逐渐变化。
4.根据权利要求1所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于：所述电极(20)采用光刻、激光刻蚀、化学刻蚀的加工方法制作，其中电极(20)的材料为氧化铟锡、金、银、铜、金属合金或多种材料的组合。
5.根据权利要求1所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于：所述介电层(4)的材料为派瑞林c、二氧化硅、五氧化二钽、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷或者多种材料的组合。
6.根据权利要求1所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于：所述疏水层(5)材料为特氟龙、聚四氟乙烯、多孔介质油浸润表面材料或微纳米结构超疏水涂层材料。
7.一种低电极数量的电润湿液滴驱动方法，该方法基于权利要求1至6任意一项所述的电润湿液滴驱动芯片，其特征在于包括：将滴液设置在驱动芯片的右驱动电极(2)和左驱动电极(3)中间位置，利用低电压将液滴居中，通过电源向电极(20)上施加交流电压，液滴将从电极的一侧运动向另一侧，提高电压的幅值，液滴将开始沿着通道向更窄的一侧运动。
8.根据权利要求7所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动方法，其特征在于：当将两个液滴分别置于通道的两侧，先使用低电压将液滴居中，再增加幅值、施加交流电压，当液滴运动彼此靠拢后，断开电压，因此两侧的液滴将在电润湿力的作用下都向中间靠拢，最后完成液滴的合并。
9.根据权利要求7所述的一种低电极数量的电润湿液滴驱动方法，其特征在于：当将液滴置于中间通道处，先使用低电压将液滴居中，再增加幅值、施加交流电压，液滴将受到两端的电润湿力的作用，施加电压直至液桥断裂，完成液滴的分裂。
