具有超疏水表面的液體滲透本體的製作方法

2023-09-27 06:12:10

專利名稱：具有超疏水表面的液體滲透本體的製作方法
技術領域：
本發明大致涉及具有超疏水表面的結構，以及用於具有超疏水表面的 結構的製造的工藝。
背景技術：
疏水結構由於其對諸如水的高表面張力液體的排斥能力而為人們所 熟知。已經將一些疏水結構形成為包括由空隙間隔開並被相互保持在基板 的適當位置上的多個凸起的部件。這些凸起的部件可採取包括柱狀、刀片 狀、釘狀和山脊狀的各種形狀的形式。當具有足夠高的表面張力的液體接 觸這樣的疏水結構的表面時，液體可以以使液體不能立刻滲透進入空隙的 足夠高的局部接觸角與疏水結構的表面形成界面。因此，這樣的表面被描 述為"超疏水"。
儘管存在這些發展，形成在凸起的部件上的超疏水表面通常要求小心 地注意維持由液體施加至凸起的部件的低壓，以延遲超疏水排斥力和通過 表面並進入凸起的部件之間的空隙的液體的合成滲透(resultant penetration) 的衰減。因為這樣的流動可能在表面上產生相當大的壓力，這樣的低壓要 求可能會妨礙這樣的超疏水表面在液體需要在表面上流動的環境中的使 用。而且，為了最終用途應用的有限範圍，已經對疏水表面行為進行了研 究。這樣的最終用途的擴展可能促進處理液體的新方法。
因此，存在對使超疏水表面特性的開發更切實可行的新型超疏水表面 結構的持續需求。

發明內容
在實施例的一個具體方式中，提供了一種裝置，包括剛性液體滲透 本體，具有第一非平坦的液體滲透本體表面，並具有第二液體滲透本體表 面；在液體滲透本體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一
個具有限定與在第一和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體
通路的單元壁；以及在第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件。
在實施例的另一個具體方式中，提供了一種裝置，包括液體滲透本 體，具有第一液體滲透本體表面和第二液體滲透本體表面；在液體滲透本 體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一個具有限定與在第 一和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁；在第 一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；以及流體密封本體，其與 第二液體滲透本體表面一起形成第二流體密封結構。
在實施例的另一個具體方式中，提供了一種處理與流體一起的液體的 方法，包括提供一種裝置，包括液體滲透本體，其包括第一流體密封 結構，並具有第一液體滲透本體表面和第二液體滲透本體表面；在液體滲 透本體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一個具有限定與 在第一和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁；
在第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；和流體密封本體，其 與第二液體滲透本體表面一起形成第二流體密封結構；以及將第一液體引 入第一流體密封結構，並將流體引入第二流體密封結構，從而允許在通過 液體滲透本體的第一液體和流體之間發生相互作用。
作為實施例的另一個具體方式，提供了一種保持超疏水表面的方法，
包括提供一種裝置，包括液體滲透本體，其包括第一流體密封結構， 並具有第一液體滲透本體表面和第二液體滲透本體表面；在液體滲透本體
中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一個具有限定與在第一 和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁；在第一 液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；和流體密封本體，其與第二 液體滲透本體表面一起形成第二流體密封結構；以及將第一液體引入第一 流體密封結構，將氣態流體引入第二流體密封結構，並將在第一流體密封結構中的壓力保持在相對於在第二流體密封結構中的壓力所選擇的範圍 內。
對本領域技術人員來說，通過研究下述附圖和詳細的描述，本發明的 其它系統、方法、特徵和優點會是或將會變得明顯。可以想到的是，所有 這樣的其它的系統、方法、特徵和優點包括本說明書中，在本發明的保護 範圍之內，並由隨附的權利要求進行保護。


參照附圖，能夠更好地理解本發明。附圖中的元件沒有必要成比例， 相反，重點用來展示本發明的原理。而且，在附圖中，相同的附圖標記在 不同的視圖中表示對應的部分。
圖1為示出一種裝置的實施例的頂視圖，裝置包括具有第一液體滲透 本體表面和在第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件的液體滲 透本體。
圖2為示出圖1的裝置的沿2-2線截取的局部剖面側視圖。 圖3為示出圖1和2的裝置的沿3-3線截取的剖面底視圖。 圖4為示出一種裝置的實施例的透視圖，裝置包括液體滲透本體，液
體滲透本體包括導管並具有第一液體滲透本體表面和在第一液體滲透本
體表面上的多個凸起的微型部件的液體滲透本體。
圖5為示出圖4的裝置的沿5-5線截取的剖面側視圖。
圖6為示出一種裝置的實施例的透視圖，裝置包括液體滲透本體，液
體滲透本體包括空腔並具有第一液體滲透本體表面和在第一液體滲透本
體表面上的多個凸起的微型部件。
圖7為示出圖6的裝置的沿7-7線截取的剖面側視圖。
圖8為示出一種裝置的實施例的透視圖，裝置被選擇為包括或者具有
導管的多個裝置或者具有空腔的多個裝置，或者包括具有導管的裝置和具
有空腔的裝置的多個裝置。
圖9為示出用於製造圖l-8所示的裝置的工藝的實施例的流程圖。 圖10為示出在根據圖9的工藝的製造期間，圖4-5中所示的裝置的實
施例的透視圖。圖11為示出處理流體與液體的方法的實例的流程圖。 圖12為示出保持超疏水表面的方法的實例的流程圖。
具體實施例方式
提供了一種裝置，包括液體滲透本體，具有第一和第二液體滲透本 體表面；在液體滲透本體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的 每一個具有限定與在第一和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的 流體通路的單元壁；以及在第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部 件。在一個實施例中，多個凸起的微型部件中的每一個可以包括端部，端 部形成超疏水表面，凸起的微型部件以一定的距離與第一液體滲透本體表 面隔離開。作為另一個實施例，液體滲透本體可以包括液體滲透導管或液 體滲透空腔。在另一個實施例中，裝置可以包括與第二液體滲透本體表面 一起形成流體密封結構的流體密封本體。
圖1為裝置100的實施例的頂視圖，包括具有第一液體滲透本體表面 104和在第一液體滲透本體表面104上的多個凸起的微型部件106的液體 滲透本體102。圖2為沿2-2線截取的局部剖面側視圖，顯示圖1的裝置 100。圖3為沿3-3線截取的剖面底視圖，示出圖1和2的裝置100。除了 圖1所示的第一液體滲透本體表面104之外，液體滲透本體102包括圖2 所示的第二液體滲透本體表面108。如通過液體滲透本體102的鋸齒端 103、 105指出，圖2示出裝置100的局部視圖。
在一個實施例中，多個凸起的微型部件106中的每一個可以包括端部 110，端部110以一定的距離112與第一液體滲透本體表面104間隔開， 端部IIO形成超疏水表面114。作為另一個實施例，裝置100可以包括在 第二液體滲透本體表面108上的多個凸起的微型部件116。在另一個實施 例中，多個凸起的微型部件116中的每一個可以包括端部118，端部118 以一定的距離120與第二液體滲透本體表面108間隔開，端部118形成超 疏水表面121。作為例子，多個凸起的微型部件106可以與液體滲透本體 102—體形成。同樣，作為例子，多個凸起的微型部件116可以與液體滲 透本體102—體形成。在本說明書中，術語"一體(monolithic)"意味著如 此描述的裝置元件，如凸起的微型部件106、 116和液體滲透本體102為相同材料的單一、整體。應當理解，裝置100同樣可以由多個單塊部分(未 示出)裝配。
液體滲透本體102包括多個液體滲透單元122。多個液體滲透單元122 中的每一個包括單元壁124，單元壁124限定分別地與在第一液體滲透本 體表面104和第二液體滲透本體表面108中的開口 128、 130連通的流體 通路126。作為一個例子，多個流體通路126可以足夠大，使得流體可以 在第一液體滲透本體表面104和第二液體滲透本體表面108之間滲透，而 不是僅僅通過第一和第二液體滲透本體表面104、 108之間的擴散來穿過。 在一個實施例中，流體通路126的橫截面125可以具有在約0.1毫米和約 50毫米之間的範圍內的平均直徑。作為另一個實施例，流體通路126的橫 截面125可以具有在約5毫米和約10毫米之間的範圍內的平均直徑。在 另一個實施例中，流體通路126的橫截面125可以具有在約0.5毫米和約 3毫米之間的範圍內的平均直徑。
在一個實施例中，液體滲透本體102可以具有在約0.1毫米和約50 毫米之間的範圍內的、位於第一和第二液體滲透本體表面104和108之間 的厚度119。作為另一個實施例，液體滲透本體102可以具有約1毫米的、 位於第一和第二液體滲透本體表面104和108之間的厚度119。
在本說明書全文採用的術語"流體(fluid)"意味並包括處於能夠流動 狀態的物質。作為例子，"流體(fluid)"可以包括氣體、液體、或者氣體和 液體；並且如果所述"流體"能夠流動則還可以包括固體。
作為流體包括液體的例子，以施加至凸起的微型部件106的端部110 的選定的流體壓力，超疏水表面114可以防止微型部件流體立刻滲透超疏 水表面114。在一個實施例中，液體滲透本體102可以包括多個液體滲透 單元122，每個液體滲透單元122具有與第一液體滲透本體表面104連通 的單個第一液體滲透本體表面開口 128，以及與第二液體滲透本體表面108 連通的單個第二液體滲透本體表面開口 130。在另一個實施例中(未示出)， 多個流體通路126,或者每個流體通路126可以與在第一和第二液體滲透 本體表面104、 108中的開口 128、 130直接連接在一起。作為例子(未示 出)，開口 128可以通過流體通路126與多個開口 130連通，或者開口 130 可以通過流體通路126與多個開口 128連通。作為一個例子，在第一液體滲透本體表面104中的開口 128和在第二液體滲透本體表面108中的開口 130之間的流體通路126可以為如圖2所示的直的。在另一個實施例中(未 示出)，液體滲透本體102可以包括不是直的流體通路126。作為例子，液 體滲透本體102可以包括以一個或多個角度在第一和第二液體滲透本體表 面104和108之間彎曲、分支或通過的流體通路126，所述角度垂直於或 者不垂直於鄰近與流體通路126連通的開口 128、 130的這樣的表面的平 面(未示出)。
在一個實施例中，在液體滲透本體102中的多個單元壁124中的每一 個可以包括形成第一液體滲透本體表面104的一部分或形成第二液體滲透 本體表面108的一部分的背脊132。作為另一個實施例，裝置100可以包 括多個凸起的微型部件106，每個微型部件106定位在背脊132上。
作為例子，在第一液體滲透本體表面104中的開口 128可以具有選擇 的開口形狀，且可以在第一液體滲透本體表面104中相互定位成第一陣列。 圖1示出了具有形成具有六邊形形狀的第一液體滲透本體表面開口 128的 單元壁124的液體滲透單元122的第一陣列的實施例，所述開口 128設置 成在第一液體滲透本體表面104中的蜂巢狀第一陣列。作為另一個實施例， 單元壁124可以具有在相鄰的液體滲透單元122之間選定的厚度134，並 且為了最大化在第一液體滲透本體表面104中的這樣的開口 128的密度， 多個第一液體滲透本體表面開口 128可以僅通過具有選定厚度134的單元 壁124而在第一液體滲透本體表面104中隔開。在一個實施例中，單元壁 124的選定厚度134可以約為1毫米。作為例子，單元壁124的選定厚度 134可以在約0.05毫米和約5毫米之間的範圍內。在另一實施例中(未示 出)，第一液體滲透本體表面104中的開口 128可以形成不同與圖l所示的 第一陣列。作為例子，可以採用其它形狀的第一液體滲透本體表面開口 128。在多個實施例中，可以選擇第一液體滲透本體表面開口 128的一個 或多個下述形狀三角形、正方形、矩形、五邊形、梯形、七邊形、多邊 形、圓形、橢圓形和不規則形狀。作為另一個例子，第一液體滲透本體表 面開口 128的形狀可以選擇為包括選定形狀或不同的選定形狀的多於一 個尺寸或刻度尺寸，用於包含在第一液體滲透本體表面104中的不同選定 位置或區域。作為另一個例子，在第二液體滲透本體表面108中的開口 130可以具有以同樣方式選擇的形狀，並且可以以與關於開口 128所討論的相
同的方式在所選擇的第二液體滲透本體表面108中定位成陣列。圖3示出 了具有形成具有六邊形形狀的第二液體滲透本體表面開口 130的單元壁 124的液體滲透單元122的第一陣列的實施例，開口 130設置成與可以選 擇用於圖1所示的第一液體滲透本體表面104的第一陣列相同的蜂巢狀第 一陣列用於第一液體滲透本體表面104。在另一個實施例中(未示出)，具 有形成具有正方形形狀(未示出)的第一和第二液體滲透本體表面開口 128、 130的單元壁124的液體滲透單元122的第一陣列可以包括設置成正方形 網狀第一陣列的開口 128、 130。
作為例子，裝置IOO可以包括在第一液體滲透本體表面104上定位成 第二陣列的多個凸起的微型部件106，第二陣列不同於第一陣列。圖1示 出包括定位在液體滲透單元122的單元壁124的背脊132上的多個凸起的 微型部件106的第二陣列的例子，凸起的微型部件106在第一液體滲透本 體表面104中設置成第一陣列。在一個實施例中，多個凸起的微型部件106 可以定位在由單元壁124限定的液體滲透單元122之間的頂點136處。在 圖1所示的例子中，多個凸起的微型部件106可以設置在如上所述的具有 六邊形形狀並在第一液體滲透本體表面104中設置成第一陣列的液體滲透 單元122之間的頂點136處。相應地，如圖1所示，凸起的微型部件106 可以在第一液體滲透本體表面104上設置成不同於第一陣列的第二陣列。 以這種方式，作為一個例子，凸起的微型部件106和第一液體滲透本體表 面開口 128可以在第一液體滲透本體表面104上定位成沒有共同的邊界的 這樣的第二和第一陣列。
在一個實施例中，第一液體滲透本體表面104和第二液體滲透本體表 面108可以都包括平坦表面。在本說明書全文中，術語"平坦(planar)"意 味著所描述的表面大致或基本上為平坦的，但沒有必要是完全平坦的。作 為另一個實施例，第一和第二液體滲透本體表面104和108可以為共平面 的。在另一實施例中，第一和第二液體滲透本體表面104和108可以都不 是平坦的，或者每個可以為平坦的但不是共平面的。在一個實施例中(未示 出)，第一液體滲透本體表面104可以包括諸如半圓柱形或圓柱形表面的非 平坦表面。作為另一個實施例，液體滲透本體102可以具有適合保持其形狀的剛性結構。在另一個實施例中，第一液體滲透本體表面104可以包括 諸如半圓柱形或圓柱形表面剛性非平坦表面。作為例子，液體滲透本體102
的部分或全部可以形成第一流體密封結構138。在下文進一步討論的實施 例中，液體滲透本體102可以形成包括導管或空腔的第一流體密封結構 138。在本說明書的全文中，術語"導管(conduit)"意味著包括能夠用來將 流體從一點傳輸至另一點的內部區域的結構。在本說明書的全文中，術語 "空腔(cavity)"意味著包括中空內部區域的結構。作為一個例子，第一液 體滲透本體表面104可以形成導管的內部區域或空腔的內部區域。在另一 實施例中，液體滲透本體102的部分或全部可以形成諸如管狀導管或管狀 空腔的管狀第一流體密封結構138。作為例子，這樣的管狀第一流體密封 結構138可以具有如橫向限制傳輸流體的方向的導管的管狀橫截面，或者 橫向限制從空腔流出的方向的管狀橫截面，即圓形的、橢圓形的、正方形 的、矩形的、多邊形的或不規則形狀。
在一個實施例中，裝置IOO可以包括流體密封本體140。作為另一個 實施例，流體密封本體140可以與第二液體滲透本體表面108 —起形成第 二流體密封結構142。在第二液體滲透本體表面108為平坦的實施例中， 第二流體密封結構142可以佔據大致具有矩形稜鏡或立方形狀的空間。在 液體滲透本體102可以形成如管狀導管或管狀空腔的管狀第一流體密封結 構138的實施例中，第二流體密封結構142可以佔據圍繞管狀第一流體密 封結構138並大致具有環形形狀的空間。作為另一個實施例，裝置100可 以包括連接液體滲透本體102和流體密封本體140的支撐部件144。作為 一個例子，支撐部件144可以相對流體密封本體140將液體滲透本體102 保持在所選定的位置。在一個實施例中(未示出)，裝置IOO可以包括將液 體滲透本體102和流體密封本體140連接在一起的多個支撐部件144。
作為例子，裝置100可以包括第一流體密封結構138和第二流體密封 結構142，並且第二流體密封結構142可以被選擇為流體壓力密封腔。在 另一實施例中，第一和第二流體密封結構138和142中的任意一個或者兩 者都可以包括用於流體輸入和輸出的一個或多個接頭。作為一個例子，第 一流體密封結構138可以包括用於流體輸入的接頭146和用於流體輸出的 接頭14S。在另一個實施例中，第二流體密封結構142可以包括用於流體輸入的接頭150和用於流體輸出的接頭152。作為例子，接頭146-152可 以包括開口或閥門。在另一個實施例中，第一和第二流體密封結構138和 142中的任意一個或者兩者都可以分別包括一個或多個流體壓力測量裝置 154和156。在多個實施例中，在附圖中所示的和在本說明書中所討論的 裝置100的元件中的任意一個或者全部可以為剛性的，並能夠在裝置100 的應用中保持它們的形狀。作為一個例子，在包括第一和第二流體密封結 構138和142並且其中將第二流體密封結構142選擇為流體壓力密封腔的 裝置100的操作中，第二流體密封結構142中的流體壓力能夠使增加的流 體壓力被應用在第一流體密封結構138中。作為一個例子，第一流體密封 結構138中的流體壓力可以包括流體流進或流過第一流體密封結構138產 生的壓力。在另一個實施例中(未示出)，裝置100可以包括用於將其中的 流體傳入裝置100或傳出裝置100的導管。作為另一個例子(未示出)，裝 置100可以包括用於保持裝置100的結構和操作完整性的周壁和另外的支 撐部件。
作為在第一流體密封結構138中的流體包括液體的例子，在第一流體 密封結構138中逐漸增加的流體壓力可能最終導致在超疏水表面114中的 崩潰。在超疏水表面114中發生這樣的崩潰之後，液體可能從第一流體密 封結構138穿透液體滲透單元122進入第二流體密封結構142。在將第二 流體密封結構142選擇為流體壓力密封腔的實施例中，在第二流體密封結 構142中的流體壓力可以通過控制通過接頭150、 152的流體的輸入和輸 出並用流體壓力測量裝置156監控而向上調節，以抵消在第一流體密封結 構138中的液體的流體壓力。作為一個例子，通過平衡第一和第二流體密 封結構138和142中流體壓力，儘管在第一流體密封結構138中的液體存 在增加的流體壓力，仍然可以保持超疏水表面114。
在一個實施例中，通過降低凸起的微型部件106的端對端間隔距離 158或"間距(pitch)"，可以增加能夠由通過凸起的微型部件106的端部110 共同形成的超疏水表面114支撐的最大流體壓力。作為另一個實施例，隨 後討論的3D印刷工藝可以用在裝置100的製造中。在這種情況中，在另 一個實施例中，可以在3D印刷工藝中選擇相對較高的解析度，以降低凸 起的微型部件106的端部110之間的間隔158。作為一個例子(未示出)，這樣的降低可能有利於省略凸起的微型部件106、 116，並有利於將第一和 第二液體滲透本體表面104、 108用作超疏水表面。
作為例子，通常，能夠由具有包含空氣的底層結構的超疏水表面114 支撐的最大液壓可以採用如下方程描述，
formula see original document page 13其中，b為凸起的微型部件106的高度112， d為凸起的微型部件106 的端部110之間的距離158,並且AP等於液體P,壓力大於空氣壓力的壓 力，以兆帕("MPa")表示。而且，方程式中的^為液體與凸起的微型部件 106的端部110之間的前進接觸角(advancing contact angle)。此外，方程中 的a為平均角度，所述平均角度為在第一液體滲透本體表面104和端部110 之間的凸起的微型部件106的橫向表面從垂直於第一液體滲透本體表面 104的線偏離的角度。並且，在方程中，o為液-氣界面的表面張力。作為 一個例子，如果液體為水，則在20攝氏度("。C")處cj=0.0727牛頓每米 (N/m)，在約一個大氣壓下AP為0.1MPa，並且(^-")為120°。相應地， 間距d(158)應當小於約l微米，且凸起的微型部件(106)高度b(112)應當大 於約0.4微米。作為另一個實施例，上述方程還大致示出了能夠由超疏水 表面114支撐的最大液壓與凸起的微型部件106的直徑160成反比。在 Choi and Kim 的論文"Large Slip of Aqueous Liquid Flow Over a Nanoengineered S叩erhydrophobic Surface", Physical Review Letters, Vol. 96， pp, 066001-1 - 06600l-4(American Physical Society February 17， 2006)中公 開了上述方程，在此以參考的方式將其全部內容結合在本文中。
作為另一個常規實施例，形成在由不包括液體滲透單元的固體本體表 面(未示出)支撐的凸起的微型部件106的端部110上的超疏水表面114大 致能夠支撐達到約0.0005MPa的液壓，在200微米的端對端距離158或"間 距"處等於大約0.07磅每平方英寸。在另一個實施例中(未示出)，由這樣 的固體本體表面支撐的凸起的微型部件106可以選擇為具有位於固體本體 表面上的稜錐基部的稜錐形狀。在這樣的實施例中，超疏水表面114能夠 支撐相對地增加約50-100%的最大液壓。在另一個實施例中，如果超疏水 表面114能夠形成在由不包括液體滲透單元的固體本體表面支撐的、並具有2微米端對端距離158或"間距"的凸起的微型部件106的端部上，則 理論上超疏水表面114能夠支撐達到約0.05MPa等於約7.4 psi的液壓。
在另一實施例中，上述方程展示了，對於凸起的微型部件106的給定 直徑160，如果超疏水表面114下面的氣壓增加，則超疏水表面114能夠 支撐的最大液壓也能夠增加，使得越過支撐凸起的微型部件106的本體表 面的AP保持為常數。
作為例子，可以設置用於包含超疏水表面114下面的空氣的封閉空間， 使得可以將空氣保持在選定的壓力下，在一個實施例中選定的壓力是可以 增加的。在一個實施例中，可以將空氣壓力控制為小於超疏水表面114上 的液體的壓力，以避免在液體中引入氣泡或者產生不穩定的液體/空氣界 面。作為另一個例子，可以將空氣壓力控制為大於為上述方程中的AP所 規定的值，使得超疏水表面114可以保持完整。作為另一個例子，可以將 第二流體保持結構142中的空氣壓力增加為包括高的壓力、允許將第一流 體保持結構138中的液體壓力保持在相應的高的壓力的任何選定的值。在 另一個實施例中，凸起的微型部件106還可以另外地選擇為具有相對小的 允許相應的更大的最大值AP的端對端距離158，這導致可以將超疏水錶 面114保持在更大的AP操作窗口內。也作為另一個例子，將空氣壓力控 制在AP操作窗口內的選定的值可以降低或消除在第一流體保持結構138 中形成氣泡，或者便於它們通過流體通路126到達第二流體保持結構142， 用於去除或進一步處理。作為例子，這樣的氣泡可能形成在第一流體保持 結構138中，並變成貼附至第一液體滲透本體表面104。作為例子，貼附 至第一液體滲透本體表面104的氣泡可以產生對流體流的阻礙，並有利於 在第一流體保持結構138中的流體流的壓力降低。
在一個實施例中，設置有包括導管的第一流體保持結構138和選擇為 流體壓力保持腔的第二流體保持結構142的裝置IOO可以便於包括液體的 流體以增加的壓力流過導管，同時保持超疏水表面114。作為一個例子， 如此增加的壓力可以發生在包括液體的流體高通過量流過期間，或者發生 在包括液體的高粘性流體流過包括在第一流體保持結構138的導管的期 間。應當理解，裝置IOO可以包括凸起的微型部件106或者116，或者包 括106和116二者。在一個實施例中，可以獨立地選擇用於引入第一流體保持結構138的流體和用於引入第二流體保持結構142的流體。
作為另一個實施例，用於引入第一流體保持結構138的流體可以包括 液體，並且用於引入第二流體保持結構142的流體可以包括氣體或液體。 在一個實施例中，除了與凸起的微型部件106的端部接觸的表面周圍部分 外的液體的整個表面周圍(未示出)可以被設置為通過液體滲透本體102而 靠近第二流體保持結構142中的流體。通過以選定的氣體壓力抵消增加的 液體壓力，其中用於引入第一流體保持結構138的流體包括液體、且用於 引入第二流體保持結構142的流體包括氣體的裝置IOO可以用來以增加的 壓力保持在第一流體保持結構138中液體的流體流動，而不損害超疏水錶 面114。作為另一個例子，所選定的氣體壓力可以便於氣體移動、流動、 擴散或分解進入液體，或者便於氣體與液體的反應。其中用於引入第一流 體保持結構138的流體包括液體、且用於引入第二流體保持結構142的流 體也包括液體的裝置100可以用來便於第一和第二流體保持結構138和 142中的液體之間的相互作用。作為一個例子，第一流體保持結構138中 的液體或者第二流體保持結構142中的液體的分子可以分別移動、流動或 擴散至第二流體保持結構142中的液體或者第一流體保持結構138中的液 體，並分別與第二流體保持結構142中的液體或者第一流體保持結構138 中的液體相互作用。在多個實施例中，這樣的移動、流動或擴散可以作為 由液體的蒸氣壓力引起的例子。在另一個實施例中，超疏水表面114、 121 可以變得折中，且由此允許液體之間的諸如它們的反應或混合的直接相互 作用。作為例子，超疏水表面114、 121的這樣的折中可以由增加的壓力 的外部應用或內部發生或者由超疏水表面114、 121不可支撐的另一條件 所產生。
作為例子，通過將包括血液的流體引入第一流體保持結構138，並將 包含氧氣的流體引入第二流體保持結構142，裝置100可以用來氧化血液, 使得氧氣可以被傳遞至血液，並將二氧化碳從血液中去除。在另一實施例 中，通過將包括液體的流體引入第一流體保持結構138，並將用於與液體 反應的流體引入第二流體保持結構142，裝置100可以用在化工製造中， 使得跨過整個液體滲透本體102或者在超疏水表面114處發生反應。在這 種情況中，用於反應的流體可以以增加的速率相互接觸，並可以導致以增加的速率流進第一和第二流體保持結構138和142，這可以有利於增加的
反應速率。作為另一個例子，裝置100可以用來便於在第一流體保持結構 138中的液體、如醫學治療裝置中的血液的流動的增加的流速。在另一實 施例中，裝置IOO可以用於方便從在第一流體保持結構138中的液體中移 除氣體或水蒸氣，諸如通過移除溶劑而乾燥溶解在液體溶劑中的固體。作 為另一個例子，通過允許在第一流體保持結構138中流動的液體與在第二 流體保持結構142中流動的流體相互作用，裝置100可以用於諸如血液的 液體的透析。在這種情況中，在一個實施例中，可以選擇裝置100包括超 疏水表面114和121，則可以導致液體在第二流體保持結構142中流動。 作為另一個例子，通過允許攜帶來自在第一流體保持結構138中流動的液 體的分子的水蒸氣與在第二流體保持結構142中的流動的流體接觸，裝置 IOO可以用在燃料電池中。
分別地在第一和第二液體滲透本體表面104和108處測量的凸起的微 型部件106、 116的平均直徑小於約1000微米(在本說明書全文中稱為"微 型(micro-scale)")。作為一個例子，分別地在第一和第二液體滲透本體表 面104和108處測量的凸起的微型部件106、 116的平均直徑可以小於約 400微米。在一個實施例中，分別地在第一和第二液體滲透本體表面104 和108處測量的凸起的微型部件106、 116的平均直徑可以大於約50微米。 具有相對小的平均直徑160的凸起的微型部件106、 116可以對在凸起的 微型部件上的流體的流動產生相對低的阻力。作為另一個實施例，在第一 和第二液體滲透本體表面104和108處，凸起的微型部件106、 116可以 具有0.24毫米的直徑，並且在端部110、 118處，凸起的微型部件106、 116具有約0.15毫米的直徑。
在一個實施例中，在第一和第二液體滲透本體表面104和108上，並 分別遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微型部件 106、 116的平均長度112、 120可以小於約10毫米("mm")。在另一個實施 例中，在第一和第二液體滲透本體表面104和108上，並分別遠離第一和 第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微型部件106、 116的平 均長度112、 120可以小於約2毫米。作為另一例子，在第一和第二液體 滲透本體表面104和108上，並分別遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微型部件106、 116的平均長度112、 120可以大於約 10毫米。在另一實施例中，在第一和第二液體滲透本體表面104和108 上，並分別遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微 型部件106、 116的平均長度112、 120可以大於約16毫米。作為另一個 例子，在第一和第二液體滲透本體表面104和108上，並分別遠離第一和 第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微型部件106、 116的平 均長度112、 120在約1000微米和約2000微米之間的範圍內。作為另一 個例子，在第一和第二液體滲透本體表面104和108上，並分別遠離第一 和第二液體滲透本體表面104和108延伸的凸起的微型部件106、 116的 平均長度112、 120在約600微米和約700微米之間的範圍內。
在一個例子中，第一液體滲透本體表面104可基本上被由凸起的微型 部件106的端部110形成的超疏水表面114覆蓋。在另一實施例中，第二 液體滲透本體表面108可基本上被由凸起的微型部件116的端部118形成 的超疏水表面121覆蓋。被"基本上覆蓋(substantially covered)"意味著凸 起的微型部件106、 116在第一和第二液體滲透本體表面104和108上分 別地以足夠的密度間隔開，使得凸起的微型部件106、 116的端部110和 118共同呈現超疏水特性。在本說明書全文所採用的術語"超疏水 (superhydr叩hobic)"意思是凸起的微型部件106、 116的主題樣式沒有立刻 被具有大於約70達因每釐米("d/cm")表面張力的液體所沾溼，並且可能沒 有立刻被具有大於約28d/cm表面張力的液體所沾溼。作為一個例子，具 有約28d/cm表面張力的酒精可能沒有立刻沾溼如在本說明書中公開的凸 起的微型部件的超疏水樣式。
作為例子，凸起的微型功能部件106、 116可以在第一和第二液體滲 透本體表面104和108上分別地設置成樣式，使得最接近的凸起的微型功 能部件106、 116之間的平均間隔("間距")在約1微米和約1毫米之間 的範圍內。在另一實施例中，凸起的微型部件106、 116可以在第一和第 二液體滲透本體表面104和108上分別地設置成樣式，使得最接近的凸起 的微型部件106、 116之間的平均間距在約0.2毫米和約0.6毫米之間的範 圍內。在另一個實施例中，凸起的微型部件106、 116可以在第一和第二 液體滲透本體表面104和108上被任意間隔開、均勻間隔開、或者以限定的樣式或傾斜度間隔開。
作為另一個例子，凸起的微型部件106、 116可以分別地在第一和第
二液體滲透本體表面104和108上設置成六邊形單位晶胞樣式。在一個實 施例中，成六邊形單位晶胞中的凸起的微型部件106、 116的外表面之間 的最大間距可以約為0.4毫米，並且成單位晶胞的凸起的微型部件106、 116的外表面之間的最小間距可以約為0.2毫米。
凸起的微型部件106、 116可以具有任何選定的橫截面形狀，這樣的 橫截面可以被定義為在大致橫斷第一和第二液體滲透本體表面104和108 的一部分的方向上通過凸起的微型部件106、 116的截面。作為例子，這 樣的橫截面形狀可以包括柱狀、刀片狀、釘狀、錐狀、正方形、釘狀和脊 狀中的單個或組合。作為例子，在2006年5月23日公開為美國專利第 7,048,889號、名稱為"Dynamically Controllable Biological/Chemnical Detectors Having Nanostructured Surfaces"的美國專利申i青系歹U第 10/806,543號的圖1A-E和3A-C中示出的合適的橫截面形狀，在此以參考 的方式將其全部內容結合進本文中。在2006年3月23日提交的、名稱為 "Super-Phobic Surface Structures"的美國專利申請系列第11/387,518號中公 開了其它合適的橫截面形狀，在此以參考的方式將其全部內容結合進本文 中。
除形成超疏水表面114、 121之外，凸起的微型部件106、 116還可以 共同作為熱絕緣體。在一個實施例中，凸起的微型部件106、 116可以具 有沿凸起的微型部件106、 116的長度112、 120變化的尺寸的橫截面形狀。 作為一個例子，這樣變化的橫截面形狀可以在相鄰的凸起的微型部件106、 116之間限定空隙空間。這種空隙空間可以增加由用作熱絕緣體的凸起的 微型部件106、 116形成的超疏水表面的有效性。
在一個實施例中，凸起的微型部件106、 116可以具有正方錐形形狀， 正方錐形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量的約 200微米X200微米的平均正方形尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一 和第二液體滲透本體表面104和108上，並以約2000微米的平均長度112、 120、以約200微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和 108。在另一個實施例中，凸起的微型部件106、 U6可以具有正方矩形形狀，正方矩形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量 的約200微米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和 第二液體滲透本體表面104和108上，並以約1500微米的平均長度112、 120、以約600微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和 108。作為另一個例子，凸起的微型部件106、 116可以具有正方矩形形狀， 正方矩形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量的約 200微米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和第二 液體滲透本體表面104和108上，並以約1000微米的平均長度112、 120、 以約600微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108。 在另一個實施例中，凸起的微型部件106、 116可以具有正方矩形形狀， 正方矩形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量的約 200微米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和第二 液體滲透本體表面104和108上，並以約1500微米的平均長度112、 120、 以約500微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108。 作為另一個例子，凸起的微型部件106、 116可以具有正方矩形形狀，所 述正方矩形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量的 約200微米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和第 二液體滲透本體表面104和108上，並以約1000微米的平均長度112、120、 以約500微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108。 在另一個實施例中，凸起的微型部件106、 116可以具有正方矩形形狀， 所述正方矩形形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量 的約200微米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和 第二液體滲透本體表面104和108上，並以約1000微米的平均長度112、 120、以約400微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和 108。作為另一個例子，凸起的微型部件106、 116可以具有釘狀形狀，釘 狀形狀具有在第一和第二液體滲透本體表面104和108上測量的約100微 米X200微米的平均尺寸，凸起的微型部件106、 116在第一和第二液體滲 透本體表面104和108上，並以約1000微米的平均長度112、 120、以約 400微米的間距延伸遠離第一和第二液體滲透本體表面104和108。
用於形成裝置100的材料可以包括生產適合形成機械地堅固固體本體的選定聚合物的前驅物試劑。在一個實施例中，可以部分地根據所產生的 聚合物的相對彈性或剛性來選擇用於聚合物材料的前驅物。作為例子，裝 置IOO可以包括依賴於所選擇的關於裝置100的最終用途場合的剛性或彈 性聚合物。在另一個實施例中，可以選擇用於生物相容的聚合物的前驅物。 作為例子，聚乙烯是生物相容的。在採用以固態方式施加的材料的快速原
型沉積工藝(rapid prototype laydown processes)(下文將討論)的情況中，作為 例子，可以選擇具有窄的顆粒尺寸分布的聚合物顆粒。在另一個實施例中， 聚合物顆粒可以選擇為具有相對小的平均顆粒尺寸，使得可以製造具有相 對小的尺寸的凸起的微型部件106、 116。如下文進一步討論的，在選擇噴 墨工藝或其它流體噴射工藝用於形成裝置100的材料的沉積的情況中，試 劑可以設置成諸如液體的流體形式。
用於形成裝置100的材料包括單體、低聚物、預聚物和聚合物，以及 固化劑和其它聚合添加劑。將被採用或形成的合適的聚合物可以包括如 聚乙烯、聚丙烯和共聚物之類的聚烯烴；丙烯酸聚合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯("ABS")聚合物；聚碳酸酯("PC"); PC-ABS;甲基異丁烯酸酯；甲 基異丁烯酸酯-ABS共聚物("ABSi");聚苯碸；聚醯胺；和如氟碘酸化乙烯 基丙烯共聚物和Teflon⑧氟化烴聚合物之類的含氟聚合物。作為例子，可 以選擇具有最小濃度的活性親水半族的聚合物。可以選擇添加劑，以增加 裝置100的整體彈性。在一個實施例中，與選定的聚合物相容但具有相對 低的分子重量的分子可以用作彈性化添加劑。對於聚乙烯聚合物，作為一 個例子，低分子重量的線性烴蠟可以用作彈性化添加劑。在另一實施例中， 如全氟化烴蠟之類的滷化烴可以用作這樣的添加劑。在另一實施例中，可 以採用紫外線固化聚合物，如丙烯酸、聚氨酯丙烯酸脂、乙烯基醚、環氧 丙烯酸脂、環氧和氯乙烯聚合物。合適的聚合物組分可以包括從Stratasys Inc., 14950 Martini Dr., Eden Prairie, Minnesota 55344禾口從Redeye RPM, 8081 Wallace Rd., Eden Prairie, Minnesota 55344可商業利用的快速原型化 聚合物。作為一個例子，從3-D Systenis， Inc.可商業利用的VisiJet HR-200 塑性材料可以用作構築材料。VisiJet HR-200塑性材料包括三乙撐乙二醇 二甲丙烯酸脂、聚氨酯丙烯酸脂聚合物和丙烯乙二醇單甲碘化物聚合物。 作為另一個實施例，用於形成裝置IOO的材料包括諸如陶瓷粉末的陶瓷。先前關於凸起的微型部件106、 116的直徑、長度、間距和形狀的討 論，關於形成超疏水表面114、 121和它們用作絕熱體的討論，關於用於 形成裝置100的材料的討論同樣適用於在本說明書其它地方公開的所有的 其它凸起的微型部件和包括超疏水表面的所有其它裝置，包括下文討論的 裝置400、 600和800。
圖4為示出裝置400的實施例的透視圖，裝置400包括包括導管和 具有第一液體滲透本體表面404的液體滲透本體402;以及在第一液體滲 透本體表面404上的多個凸起的微型部件406。圖5為沿5-5線截取的橫 截面側視圖，示出圖4的裝置400。圖4和5展示出其中液體滲透本體102 被選擇為包括導管的裝置100的例子。因此，裝置100的上述討論適用於 圖4和5的下述討論，並在下述討論中結合它的全部內容。除第一液體滲 透本體表面404之外，液體滲透本體402還包括第二液體滲透本體表面 408。在一個實施例中，多個凸起的微型部件406中的每一個可以包括端 部410，端部410以一定的距離與第一液體滲透本體表面404間隔開，端 部410形成超疏水表面412。作為另一個實施例(僅在圖5中和圖4的上部 示出)，裝置400同樣可以包括位於第二液體滲透本體表面408上的多個凸 起的微型部件407，形成另一超疏水表面413。作為例子，多個凸起的微 型部件406或407或兩者可以與液體滲透本體402 —體形成。液體滲透本 體402包括多個液體滲透單元414。多個液體滲透單元414中的每一個包 括單元壁(未示出)，單元壁限定分別地與在第一液體滲透本體表面404和 第二液體滲透本體表面408中的開口(未示出)連通的流體通路(未示出)。在 多個實施例中(未示出)，液體滲透本體402可以包括液體滲透單元414， 液體滲透單元414被定向為第一陣列，並在第一液體滲透本體表面404和 第二液體滲透本體表面408中具有背脊、流體通路、單元壁和開口，它們 以與較早討論的與裝置IOO相關的相同的方式進行選擇。作為一個例子， 裝置400可以包括多個凸起的微型部件406，凸起的微型部件406在第一 液體滲透本體表面404上定位成第二陣列，第二陣列與第一陣列不同，並 且第一陣列和第二陣列以與如上述關於裝置100所討論的相同的方式進行 選擇。同樣地，作為另一個例子，裝置400可以包括在第二液體滲透本體 表面408上定位成第二陣列的多個凸起的微型部件407，第二陣列與第一陣列不同。
作為例子，液體滲透本體402的一部分或全部可以形成包括導管的第
一流體保持結構416。作為一個例子，第一液體滲透本體表面404可以形 成導管的內部區域。作為另一個例子，液體滲透本體402可以具有適合保 持其形狀的剛性結構。在另外的實施例中，在附圖中所示的和在本說明書 中所討論的裝置400的元件中的任意一個或者全部可以為剛性的，並能夠 在裝置400的應用中保持它們的形狀。在另一個實施例中，液體滲透本體 402可以形成包括管狀導管的第一流體保持結構416，具有與較早關於裝 置100所討論的相同方式的管狀橫截面。在共同擁有的2006年5月3日 遞交的、名稱為"Superhydrophobic Surfaces and Fabrication Process"的美國 專利申請系列第11/416,893號中公開了關於包括凸起的微型部件的導管的 背景技術信息，在此以參考的方式將其全部內容結合在本文中。
在一個實施例中，裝置400可以包括流體保持本體418。作為另一個 實施例，流體保持本體418可以與第二液體滲透本體表面408 —起形成第 二流體保持結構420。在液體滲透本體402可以形成包括管狀導管的第一 流體保持結構416的實施例中，第二流體保持結構420可以佔據圍繞包括 管狀導管的第一流體保持結構416的空間，並通常可以具有環形形狀。作 為另一個實施例，裝置400可以包括將液體滲透本體402和流體保持本體 418連接在一起的一個或多個支撐部件419。作為一個例子，以與上述關 於裝置100所討論的相同的方式，支撐部件419可以相對流體保持本體418 將液體滲透本體402保持在所選定的位置。作為另外的例子，裝置400可 以包括第一流體保持結構416和第二流體保持結構420，並且第二流體保 持結構420可以以與上述聯繫裝置100所討論的相同的方式被選擇為流體 壓力保持腔。在另一個實施例中，第一流體保持結構416和第二流體保持 結構420中任意一個或二者可以包括一個或多個接頭421或流體壓力測量 裝置423，或者包括這二者，它們被以與較早關於裝置100所討論的類似
的方式進行設置或操作。
在一個實施例中，多個凸起的微型部件406可以大致在朝著縱向軸線 422的方向從第一液體滲透本體表面404延伸。作為一個例子，包括管狀 導管的液體滲透本體402的邊界可以由示例性的虛線424、426、428和430示意性地限定。裝置400的端部432、 434可以便於流體(未示出)大致在縱 向軸線422的端部的箭頭的方向上通過裝置400。
在另一實施例中，縱向軸線422可以包括彎曲區域(未示出)，並且第 一液體滲透本體表面404可以大致跟隨彎曲。作為例子，彎曲可以是漸變 的，或者可以包括突變彎曲。縱向軸線422還可以包括直的區域，或者整 個縱向軸線422可以為彎曲的。包括導管的第一流體保持結構416可以具 有由帶箭頭的虛線表示的並限定在橫切於縱向軸線422的方向上的直徑 436。在一個實施例中，液體滲透本體402可以具有大致圓柱形的外部形 狀，使得裝置400可以具有整體的管狀形狀。在裝置400可以包括第二流 體保持結構420的另一個實施例中，第二流體保持結構420也可以具有大 致圓柱形的外部形狀，使得裝置400可以具有整體的管狀形狀。作為另一 個例子(未示出)，液體滲透本體402，或者如果存在第二流體保持結構420， 可以包括其它材料，使得裝置400可以具有另外的選定外部形狀。在另一 實施例(未示出)中，裝置400可以集成在具有其它的組件的裝置中。
作為例子，第一流體保持結構416的直徑436沿著縱向軸線422可以 為相同的。作為另一個例子(未示出)，第一流體保持結構416的直徑436 在沿著縱向軸線422的不同的位置處可以包括兩個或多個不同的值。在另 一個實施例(未示出)中，直徑436的值可以沿著縱向軸線422在一個或兩 個方向上限定出一個斜坡或者另外的樣式的變形，例如形成漏鬥狀或吸液 管尖端。
圖6為示出裝置600的實施例的透視圖，裝置600包括液體滲透本體 602和多個凸起的微型部件606,液體滲透本體602包括空腔並具有第一 液體滲透本體表面604，多個凸起的微型部件606位於第一液體滲透本體 表面604上。圖7為沿7-7線截取的橫截面側視圖，示出圖6的裝置600。 圖6和7展示出裝置100的例子，其中液體滲透本體102被選擇為包括空 腔。因此，裝置100、 400的上述討論適用於圖6和7的下述討論，並在 下述討論中結合它的全部內容。除第一液體滲透本體表面604之外，液體 滲透本體602還包括第二液體滲透本體表面608。在一個實施例中，多個 凸起的微型部件606中的每一個可以包括端部610，端部610以一定的距 離與第一液體滲透本體表面604間隔開，端部610形成包括底層614的超疏水表面612。作為另一個實施例(僅在圖7中和圖6的上部示出)，裝置 600同樣可以包括位於第二液體滲透本體表面608上的多個凸起的微型部 件616，形成另一超疏水表面618。作為例子，多個凸起的微型部件606 或616可以與液體滲透本體602 —體形成。液體滲透本體602包括多個液 體滲透單元622。多個液體滲透單元622中的每一個包括單元壁(未示出)， 單元壁限定了分別與第一液體滲透本體表面604和第二液體滲透本體表面 608中的開口(未示出)連通的流體通路(未示出)。在多個實施例(未示出)中， 液體滲透本體602可以包括液體滲透單元622，液體滲透單元622被定向 為第一陣列，並在第一液體滲透本體表面604和第二液體滲透本體表面 608中具有背脊、流體通路、單元壁和開口，它們以與較早關於裝置100 所討論的相同的方式進行選擇。作為一個例子，裝置600可以包括多個凸 起的微型部件606，其在第一液體滲透本體表面604上定位成第二陣列， 第二陣列與第一陣列不同，並且第一陣列和第二陣列以與如上述關於裝置
100所討論的相同的方式進行選擇。同樣地，作為另一個例子，裝置600 可以包括在第二液體滲透本體表面608上定位成第二陣列的多個凸起的微 型部件616，第二陣列與第一陣列不同。
作為例子，液體滲透本體602的一部分或全部可以形成包括空腔的第 一流體保持結構624。作為一個例子，第一液體滲透本體表面604可以形 成空腔的內部區域。作為另一個例子，液體滲透本體602可以具有適合保 持其形狀的剛性結構。在另外的實施例中，在附圖中所示的和在本說明書 中所討論的裝置600的元件中的任意一個或者全部可以為剛性的，並能夠 在裝置600的應用中保持它們的形狀。在另一個實施例中，液體滲透本體 602可以形成包括管狀空腔的第一流體保持結構624，具有與較早關於裝 置100所討論的相同方式的管狀橫截面。在共同擁有的2006年5月3日 遞交的、名稱為"Superhydrophobic Surfaces and Fabrication Process，，的美國 專利申請系列第11/416,893號中公開了關於包括凸起的微型部件的空腔的 背景技術信息，在此以參考的方式將其全部內容結合在本文中。
在一個實施例中，裝置600可以包括流體保持本體626。作為另一個 實施例，流體保持本體626可以與第二液體滲透本體表面608 —起形成第 二流體保持結構628。在液體滲透本體602可以形成包括管狀空腔的第一流體保持結構624的實施例中，第二流體保持結構628可以佔據圍繞包括 管狀空腔的第一流體保持結構624的空間，並且它本身通常可以具有空腔 形狀。作為另一個實施例，裝置600可以包括將液體滲透本體602和流體 保持本體626連接在一起的一個或多個支撐部件629。作為一個例子，以 與上述關於裝置100所討論的相同的方式，支撐部件626可以相對流體保 持本體626將液體滲透本體602保持在所選定的位置。在一個實施例中， 通過在裝置600中包括蓋件(未示出)，第二流體保持結構420可以被選擇 為流體壓力保持腔，所述蓋件以線632形成與覆蓋第二液體滲透本體表面 608和流體保持本體626的，保持。在另一個實施例中，第一流體保持結 構624和第二流體保持結構628中的任意一個或二者可以包括一個或多個 接頭631或流體壓力測量裝置633，或者包括這二者，它們被以與較早關 於裝置IOO所討論的類似的方式進行設置和操作。
在一個實施例中，多個凸起的微型部件606可以大致在朝著縱向軸線 634的方向從第一液體滲透本體表面604延伸。作為一個例子，液體滲透 本體602的邊界可以由示例性的虛線636、 638、 640和642示意性地限定。 裝置600中的開口端644可以便於流體(未示出)大致在縱向軸線634的端 部處的箭頭的方向流進和流出裝置600。
在另一實施例中，縱向軸線634可以包括彎曲區域(未示出)，並且第 一液體滲透本體表面604大致可以跟隨彎曲。作為例子，彎曲可以是漸變 的，或者可以包括突變彎曲。縱向軸線634還可以包括直的區域，或者整 個縱向軸線634可以為彎曲的。包括空腔的第一流體保持結構624可以具 有由帶箭頭的虛線表示的並限定橫切於縱向軸線634的方向上的直徑 646。在一個實施例中，液體滲透本體602可以具有大致圓柱形的外部形 狀，使得裝置600可以具有整體的杯狀形狀。在裝置600可以包括第二流 體保持結構628的另一個實施例中，第二流體保持結構628也可以具有大 致圓柱形的外部形狀，使得裝置600可以具有整體的杯狀形狀。作為另一 個例子(未示出)，液體滲透本體602，或者如果存在，第二流體保持結構 628，可以包括其它材料，使得裝置600可以具有另外的選定形狀。在另 一實施例(未示出)中，裝置600可以集成為具有其它組件的裝置。
作為例子，第一流體保持結構624的直徑646沿著縱向軸線634可以為相同的。作為另一個例子(未示出)，第一流體保持結構624的直徑646 可以包括沿著縱向軸線634在不同的位置的兩個或多個不同的值。在另一 個實施例(未示出)中，直徑646的值可以沿著縱向軸線634在一個或兩個 方向上限定出一個斜坡或者另外的圖案化變形，作為例子，形成瓶狀或碗 狀。在一個實施例中，第一流體保持結構624的直徑646可以具有約5毫 米的長度，並且在縱向軸線634方向的管狀空腔的深度可以約為7毫米。
作為例子，裝置600可以結合在更大的裝置(未示出)中，使得液體滲 透本體602可以與其它材料(未示出)一體形成。在一個實施例中，多個裝 置600可以使它們的縱向軸線634以彼此平行間隔開的陣列對齊，每個裝 置600具有開口端644，開口端644排列成平面(未示出)。作為例子，96 個裝置600可以共同形成用於執行生物和化學測試的標準的96-井微型井 (mircro-well)板。在一個實施例中，在完成水合階段測試之後，凸起的微 型部件606可以便於來自裝置400的試劑的自身清潔。
圖8為選擇為包括多個裝置802的裝置800的實施例的橫截面圖。作 為一個例子，裝置800可以包括一個或多個裝置400和一個或多個裝置 600。因此，裝置IOO、 400和600的上述討論適用於圖8的下述討論，並 在下述討論中結合它們的全部內容。在一個實施例中，裝置800可以包括 7個裝置802，每個裝置802獨立地選擇為裝置400或裝置600。作為另一 個實施例，裝置800可以包括相互配置為如圖8所示的4個裝置400和3 個裝置600。應當理解，任何數量的裝置802、在裝置400和600之間的 任何選擇、裝置400和600相互之間的任何配置可以選擇為包括在裝置800 中的多個裝置802。作為例子，2至約IOOO之間的數量、或2至約100之 間的數量、或2至約10之間的數量的裝置802可以包括在裝置800中。 如先前所討論的，作為例子，圖4-5所示的裝置400可以包括選擇為包括 導管、並具有第一液體滲透本體表面404和第二液體滲透本體表面408的 一個液體滲透本體402。還如先前所討論的，作為例子，圖6-7所示的裝 置600可以包括選擇為包括空腔、並具有第一液體滲透本體表面604和第 二液體滲透本體表面608的一個液體滲透本體602。應當理解，裝置400 和600中的每一個包括其它特徵，並可以選擇為包括其它特徵，如已經在 上文所解釋的。在一個實施例中，將多個裝置400、 600包括在裝置800中可以便於在裝置800中利用的流體之間的比在單個這種裝置400、 600 中可能發生的相互作用速率更高的相互作用速率。作為另一個實施例，裝 置800可以包括位於各對裝置802之間的一個或多個支撐部件804。作為 一個例子，支撐部件804可以將各對裝置802相互保持在選定的位置。
在一個實施例中，裝置800可以包括流體保持本體806。作為另一個 實施例，流體保持本體806可以與第二液體滲透本體表面408、 608 —起 形成第二流體保持結構808。作為另一個實施例，第二流體保持結構808 可以具有適合保持其形狀的剛性結構。在另外的實施例中，附圖中所示和 本說明書中所描述的裝置800的元件中的任意一個或者全部可以為剛性 的，並能夠在裝置800的應用中保持它們的形狀。在一個實施例中，第二 流體保持結構808可以佔據圍繞裝置802的空間，並且與如圖4和6所示 的方式相同，通常可以具有的環形形狀。作為另一個實施例，裝置800可 以包括將第二液體滲透本體表面408、 608和流體保持本體806連接在一 起的一個或多個支撐部件810。作為一個例子，支撐部件810可以將裝置 400、 600保持在相對於流體保持本體806所選定的位置。作為另外的實施 例，與上述關於裝置100所討論的方式相同，第二流體保持結構808可以 被選擇為流體壓力保持腔。在另一個實施例中，第二流體保持結構808可 以包括一個或多個接頭812或流體壓力測量裝置814，或者包括這二者， 它們被以與較早關於裝置100所討論的類似的方式進行設置和操作。作為 另一個例子，流體保持本體806的內部表面816可以(未示出)包括多個凸 起的微型部件，凸起的微型部件包括以一定的距離從形成超疏水表面的內 部表面816間隔開的端部。
在另一個實施例中，選擇為包括在裝置800的裝置400的縱向軸線422 和裝置600的縱向軸線634可以相互平行。作為所有的縱向軸線422、 634 相互平行的另一個實施例，裝置800可以包括彎曲區域(未示出)，並且第 一液體滲透本體表面800大致可以隨著彎曲。作為例子，彎曲可以是漸變 的，或者可以包括突變彎曲。作為例子，縱向軸線422、 634還可以包括 直的區域，或者整個縱向軸線422、 634可以為彎曲的。在另一個實施例 中，包括在裝置800中的第一流體保持結構416、 624中的任意一個可以 具有相同或不同的直徑436、 646。作為例子，直徑436、 646沿著縱向軸線422、634可以為相同的，或者每個可以獨立地包括在沿著縱向軸線422、 634的不同的位置的兩個或多個不同的值、或者每個直徑436、 646的值可 以沿著縱向軸線422、 634在一個或兩個方向上獨立地限定出一個斜坡或 者另外的樣式變形。在一個實施例中，第二流體保持結構808可以具有大 致圓柱形的外部形狀。作為另一個例子(未示出)，第二流體保持結構808 可以包括其它材料，使得裝置800可以具有另外的選定的外部形狀。在另 一實施例(未示出)中，裝置800可以集成在具有其它組件的裝置中。
圖9為顯示用於製造如圖1-8所示的裝置100、 400、 600、 800的工藝 卯0的實施例的流程圖。工藝900在步驟902開始，並且在步驟904,三 維("3-D")圖形設計電子數據文件提供用於如上述與圖l-8有關的討論的裝 置100、 400、 600、 800。可以採用己知為計算機輔助設計("CAD")的3-D 圖形計算機編程來產生3-D繪圖設計。作為例子，可以採用從Autodesk, Inc., Ill Mclnnis Parkway, San Rafael， California 94903的商業上可利用的3ds Max表面建模程序。在另一個實施例中，可以採用從Parametric Technology Corporation, 140 Kendrick St., Needham, Massachusetts 02494的商業上可利 用的PRO/工程師整體建模程序。
在步驟.906， 3-D圖形設計數據文件可以轉換成具有與所選擇的3-D 快速原型製造("RPF')裝置兼容的格式的電子數據文件。在步驟908，所轉 換的3-D圖形數據文件輸入所選擇的3-D快速原型製造裝置。
在一個實施例中，隨後，通過為裝置100、 400、 600、 800連續地沉 積構築材料層，3-D快速原型製造裝置可以用來將圖形數據文件轉換入裝 置100、 400、 600、 800。
由可以選擇為用於採用工藝卯0製造裝置100、 400、 600、 800的商 業上可利用的RPF裝置執行的沉積工藝的例子如下熱相位變化噴墨沉 積、光聚合物相位變化噴墨沉積、立體光刻("SLA")、堅實固化(solid ground curing) ("SGC")、選擇雷射燒結("SLS")、熔融沉積建模("FDM，，)、疊層目 標製造(laminated object manufacturing)("LOM")、以及3-D印刷("3DP")。 這些工藝中的每一種可以包括在支撐表面上連續沉積用於裝置100、 400、 600、 800的構築材料薄層。支撐表面可以為其上可以引起構築材料漂浮的 固體平臺或液體表面。在構築材料需要沉積在支撐表面上的間隔開的位置的情況下，則需要設置為用於它隨後的去除的目的時和需要這種目的的地 方，間隔開的構造材料能夠緊接著沉澱在其上的支撐材料被沉積。作為例 子，支撐材料可以為能夠通過加熱去除的蠟狀物，或者為能夠選擇性溶解 的材料。
這些工藝中的每一種以液體或固體形式沉積構築材料。包含以液體形 式沉積構造材料的工藝包括熱相位變化噴墨沉積、光聚合物相位變化噴墨 沉積、和SLA工藝。當從墨汁噴嘴噴射的液體構造材料的凝固可以產生
最小的空隙形式時，利用噴墨工藝可以導致製造相對高的質量的裝置100、 400、 600、 800, 800。而且，從墨汁噴嘴噴射的液體構造材料可以具有很 小的顆粒尺寸，這樣的顆粒尺寸允許製造具有相對小的尺寸的凸起的微型 部件。然而，關於凸起的微型部件的切實可行的最小尺寸由噴墨系統中的 液體構造材料的流動動力學所限定。熱相位變化噴墨裝置可以採用與墨汁 噴嘴相適應的並且在冷卻時適合凝固的受限制的構造材料，這可以產生相 對堅固但易碎的裝置100、 400、 600、 800。光聚合物相位變化噴墨裝置可 以採用與墨汁噴嘴相適應的並且在用紫外光曝光時適合固化的較寬種類 的構造材料，這可以產生剛性或相對具有彈性的裝置100、 400、 600、 800。 在一個實施例中，可以採用從3D-Systems， Inc.， 26081 Avenue Hail， Valencia: California 91355可商業利用的InVision HR 3-D印表機；並且在步驟906， 初始3-D圖形電子數據文件可以轉換成STL文件格式。作為一個例子，可 以將從3-D Systems, Inc.可商業利用的VisiJet HR-200塑性材料用作構造 材料。VisiJet HR-200塑性材料包括三乙撐乙二醇二甲丙烯酸脂、聚氨酯 丙烯酸脂聚合物和丙烯乙二醇單甲碘化物。SLA可以釆用液體光聚合物， 紫外光雷射可以在一桶光聚合物上掃描，液體光聚合物的凝固層在桶中下 沉。SGC可以採用類似的技術，但凝固層可以支撐在固體構造平臺上。
包括以固體形式沉積構築材料的工藝包括SLS、 FDM、 LOM和3DP。 SLS可以採用在兩個構造材料粉末庫上來回移動的調平輥，以及選擇性燒 結來自由輥在構造平臺上施加的粉末塗層的構築材料層的雷射。3DP程序 可以採用構造材料粉末的床，粘合劑通過墨汁噴嘴有選擇性地噴射在床上 以形成粘合的構築材料的連續的層。通過粘合劑對粉末的不均勻的溼化以 及在粘合的構築材料顆粒之間存在空隙的結果是3DP程序可以產生具有相對粗糙的多孔結構的裝置100、 400、 600、 800。過多地釆用粘合劑可能 導致製造相對大或過大的凸起的微型部件。在一個實施例中，可以選擇具 有窄的顆粒尺寸分布和很小的顆粒的構築材料粉末。作為另一個實施例， 在應用粘合劑之前，可以仔細地控制粉末的壓縮均勻性。作為一個例子， 可以選擇具有比由墨汁噴嘴噴射的粘合劑小滴的平均尺寸至少小約10倍 的平均顆粒尺寸的構築材料粉末。與當採用液體構築材料的噴墨印刷時同 樣可以產生的收縮相比，當構築時，這樣的構築材料粉末可以產生較少收 縮的裝置100、 400、 600、 800。 FDM工藝可以採用塑性線的融化和噴墨 噴射。LOM工藝可以包括構築材料片的薄層的連續的雷射固化和焊接。 在可以選擇陶瓷粉末作為用於裝置100、 400、 600、 800的構築材料的實 施例中，可以採用SLS工藝燒結粉末。本領域技術人員應當明白，可以採 用適合由SLS工藝燒結的陶瓷成分或它的等同物。作為選擇非疏水陶瓷成 分的例子，疏水層可以塗敷到由燒結的陶瓷製成的裝置的凸起的微型部件 上。在一個實施例中，這樣的疏水層可以由化學水蒸氣沉積工藝塗敷。在 一個實施例中，可以利用全氟化烴塗敷成分。本領域技術人員應當明白， 可以採用其它疏水塗敷成分。
作為另一個例子，3-D快速原型製造裝置可以被編程為具有裝置100、 400、 600、 800的負的圖像，以便代替構築材料，沉積支撐材料，以製造 裝置100、 400、 600、 800。在一個實施例中，可以利用VisiJet S-100建 模材料、從3-D Systems, Inc.可商業利用的羥基化蠟成分作為構築材料。
在步驟910，可以選擇用於裝置100、 400、 600、 800的3-D構築方向。 作為一個例子，參照圖4，可以沿縱向軸線422方向或橫切於與第一流體 保持結構416的直徑436平行的方向構築裝置400。在一個實施例中，選 擇用於裝置400的構築方向，以便凸起的微型部件406、 407和第二流體 保持結構420(如果包括)在一個方向上構築，從而在它們製造期間用於它 們的支撐材料的沉積的需求最小化。作為一個例子，在縱向軸線422的方 向上採用SLA製造裝置400可以便於減少支撐材料的沉積。在以連續脊 狀形式選擇凸起的微型部件406、 407的另一個實施例中，在縱向軸線422 的方向上採用SLA、 FDM、 LOM、 3DP或InVision噴墨印表機製造裝置 400可以要求仍然較少的支撐材料的沉積。圖10為示出在根據圖9的工藝的製造期間，如圖4-5所示的裝置400 的實施例的透視圖。圖10所示的裝置400包括具有第一液體滲透本體表 面404的液體滲透本體402，第一液體滲透本體表面404限定了具有縱向 軸線422的第一流體保持結構416;第一液體滲透本體402包括第二液體 滲透本體表面408;第一液體滲透本體表面404包括凸起的微型部件406 和包括凸起的微型部件407的第二液體滲透本體表面408。作為一個例子， 可以在構築支撐1002上沿箭頭1004的方向製造裝置400。當構築裝置400 時，可以在構築支撐1002上沉積支撐材料1006。支撐材料1006可以(未 示出)填充第一流體保持結構416至圍繞液體滲透本體402和凸起的微型部 件406、 407的線1008。作為另一個實施例，如果由凸起的微型部件的尖 端開始構築凸起的微型部件，並由將它們保持在一起的液體滲透本體的形 成結束構築凸起的微型部件，則在沉積構築材料期間，需要用支撐材料填 充凸起的微型部件之間的整個空隙空間。
在步驟912，構築材料可以沉積在構築支撐上，並且可以一體地製造 液體滲透本體和凸起的微型部件。作為例子，因此可以如圖10所示來制 造裝置400。在一個實施例中，構築材料的層的每個沉積循環可以包括攪 拌層，以將構築材料的水平沉積保持在箭頭1004的方向。以這種方式， 可以控制所產生的裝置的精確的構築尺寸。作為一個例子，可以釆用彈性 材料製造凸起的微型部件406，從而攪拌產生構築材料的當前沉積層的幹 淨磨損，而不會破壞凸起的微型部件406。在一個實施例中，如果被3-D 快速原型製造裝置採用，噴墨噴嘴可以在每個沉積循環之後被測試，以檢 測並去除任何噴嘴阻塞。
其中，如圖9所示，為了在製造期間為裝置100、 400、 600、 800提 供機械支撐，可以沉積支撐材料，隨後在步驟914去除支撐材料。作為例 子，可以選擇支撐材料成分，使得通過應用加熱、或者通過將支撐材料選 擇性地溶解在合適的溶劑中，可以選擇性地去除支撐材料。作為例子，支 撐材料可以為蠟狀物。隨後工藝900在步驟916結束。
還可以以同樣的方式利用工藝900製造裝置100、 400、 600或800。 在製造裝置600的實施例中，在步驟910，可以選擇3-D構築方向，以便 在朝向開口端644的常規方向，首先在第一液體滲透本體表面604的底層614上並隨後在第一液體滲透本體表面604的剩餘部分上製造凸起的微型 部件606。
圖11為示出與流體一起處理液體的方法1100的具體方式的流程圖。 將裝置IOO、 400、 600和800的製造、結構和操作的先前討論的全部內容 結合在方法1100的討論中。方法1100在步驟1102開始，在步驟1104， 如先前所討論的選定的裝置100、 400、 600、 800設置為包括包括第一 流體保持結構並具有第一和第二液體滲透本體表面的液體滲透本體；液體 滲透本體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一個具有限定
與第一和第二液體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁； 第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；以及與第二液體滲透本
體表面一起形成第二流體保持結構的流體保持本體。在步驟1106，將第一 液體引入第一流體保持結構，並將流體引入第二流體保持結構，從而允許 在通過液體滲透本體的第一液體和流體之間發生相互作用。方法可以在步 驟1108結束。在一個實施例中，方法可以包括將第一流體保持結構中壓 力保持在相對於第二流體保持結構中的壓力的選定的範圍內。作為另一個 實施例，方法包括允許在通過液體滲透本體的第一液體和流體中氣體之間 發生相互作用。作為另一個例子，方法可以包括提供包括在第二液體滲透 本體表面上的多個凸起的微型部件的裝置；以及將第二液體引入第二流體 保持結構，並允許在通過液體滲透本體的第一和第二液體之間發生相互作 用。
圖12為示出保持超疏水表面的方法1200的具體方式的流程圖。將裝 置IOO、 400、 600和800的製造、結構和操作的先前的討論的全部內容結 合在方法1200的討論中。方法1200在步驟1202開始，並且在步驟1104， 如先前所討論的選定的裝置100、 400、 600、 800設置為包括包括第一 流體保持結構並具有第一和第二液體滲透本體表面的液體滲透本體；液體 滲透本體中的多個液體滲透單元，多個液體滲透單元中的每一個具有限定 與第一和第二液體滲透本體表面中的開口連通的流體通路的單元壁；第一 液體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；以及與第二液體滲透本體表 面一起形成第二流體保持結構的流體保持本體。在步驟1206，將第一液體 引入第一流體保持結構，並將氣態流體引入第二流體保持結構，並將第一流體保持結構中的壓力保持在相對於第二流體保持結構中的壓力的選定 的範圍內。方法可以在步驟1208結束。在一個實施例中，方法可以包括 將第二流體保持結構放置在增加的壓力下。
可以在寬的用途應用範圍內應用裝置100、 400、 600和800，其中在 用途應用中，具有超疏水表面的液體滲透本體可能是有用的。作為例子， 裝置100、 400、 600、 800可以便於超低摩擦力流體流動。包含如生物芯 片和微型反應器的微型流體保持結構的裝置可以採用工藝卯0進行製造， 並可以結合裝置IOO、 400、 600、 800。在一個實施例中，裝置100、 400、 600、 800可以用作用於生物和化學反應物的臨時容器，或用作反應容器， 並且在試劑為水溶液形式時，可以是自清潔的。
雖然在一些實施例中，上述描述涉及如圖l-10所示的裝置100、 400、 600、 800，應當理解，主題不限於這些結構，也不限於在說明書中所討論 的結構。可以製造包括具有超疏水表面的液體滲透本體的其它形狀和結 構。同樣地，可以利用所公開的工藝900來製造包括具有超疏水表面的液 體滲透本體的其它裝置。而且，本領域技術人員應當理解，圖11所示的 與流體一起處理液體的方式和如圖12所示的保持超疏水表面的方法可以 包括其它步驟和所指出的步驟的變形。應當理解，上述所討論的關於每個 裝置IOO、 400、 600、 800的用途應用同樣可以應用於所有的這樣的裝置。 作為例子，裝置100、 400、 600、 800可以用在血液氧化、血液透析； 商業、化學和生物工藝製造；以增加的流速在裝置中傳輸流體，包括微射 流；以及用於從液體中去除氣體或水蒸氣。
而且，應當理解，為了展示和描述的目的，已經提出了多個實施例的 上述描述。描述是不詳盡的，並且不將所要求的發明限制為所公開的精確 形式。根據上述描述，或者可以根據本發明的實踐，能夠進行各種修改和 變化。權利要求和其等同物限定了本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種裝置，包括剛性流體滲透本體，所述剛性流體滲透本體具有第一非平坦的流體滲透本體表面，並具有第二流體滲透本體表面；在所述流體滲透本體中的多個流體滲透單元，多個所述流體滲透單元中的每一個具有限定與在所述第一和第二流體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁；和在所述第一流體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中多個凸起的微型部件中的每一 個包括端部，所述端部與所述第一流體滲透本體表面間隔幵距離，所述端 部形成超疏水表面。
3. 根據權利要求l所述的裝置，其中多個凸起的微型部件與所述流 體滲透本體一體形成。
4. 根據權利要求l所述的裝置，包括在所述第二流體滲透本體表面 上的多個凸起的微型部件。
5. 根據權利要求l所述的裝置，其中所述流體滲透本體包括從由流 體滲透導管和流體滲透空腔組成的組中選擇的第一流體保持結構，並且其 中所述裝置包括與所述第二流體滲透本體表面一起形成第二流體保持結 構的流體保持本體。
6. —種裝置，包括流體滲透本體，所述流體滲透本體具有第一流體滲透本體表面和第二 流體滲透本體表面；在所述流體滲透本體中的多個流體滲透單元，多個所述流體滲透單元 中的每一個具有限定與在所述第一和第二流體滲透本體表面中的開口連 通的流體通路的單元壁；在所述第一流體滲透本體表面上的多個凸起的微型部件；和流體保持本體，所述流體保持本體與所述第二流體滲透本體表面一起 形成第二流體保持結構。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其中多個凸起的微型部件與所述流 體滲透本體是一體的。
8. 根據權利要求6所述的裝置，包括在所述第二流體滲透本體表面 上的多個凸起的微型部件。
9. 一種利用流體處理液體的方法，包括提供一種裝置，所述裝置包括流體滲透本體，所述流體滲透本體包 括第一流體保持結構，並具有第一流體滲透本體表面和第二流體滲透本體 表面；在所述流體滲透本體中的多個流體滲透單元，多個流體滲透單元中的每一個具有限定與在所述第一和第二流體滲透本體表面兩者中的開口連通的流體通路的單元壁；在所述第一流體滲透本體表面上的多個凸起的 微型部件；和流體保持本體，所述流體保持本體與所述第二流體滲透本體 表面一起形成第二流體保持結構；和將第一液體引入所述第一流體保持結構，並將流體引入所述第二流體 保持結構，從而允許通過所述流體滲透本體在所述第一液體和所述流體之 間發生相互作用。
10. —種保持超疏水表面的方法，包括提供一種裝置，所述裝置包括流體滲透本體，所述流體滲透本體包 括第一流體保持結構，並具有第一流體滲透本體表面和第二流體滲透本體 表面；在所述流體滲透本體中的多個流體滲透單元，多個所述流體滲透單 元中的每一個具有限定與在所述第一和第二流體滲透本體表面兩者中的 開口連通的流體通路的單元壁；在所述第一流體滲透本體表面上的多個凸 起的微型部件；和流體保持本體，所述流體保持本體與所述第二流體滲透 本體表面一起形成第二流體保持結構；和將液體引入所述第一流體保持結構，將氣態流體引入所述第二流體保 持結構，並將在所述第一流體保持結構中的壓力保持在相對於在所述第二 流體保持結構中的壓力所選擇的範圍內。
全文摘要
本發明公開了一種裝置，包括剛性液體滲透本體，具有第一非平坦的液體滲透本體表面，並具有第二液體滲透本體表面；液體滲透本體中的多個液體滲透單元；以及在第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型功能部件。還公開了一種裝置，包括液體滲透本體，具有第一液體滲透本體表面和第二液體滲透本體表面；在液體滲透本體中的多個液體滲透單元；第一液體滲透本體表面上的多個凸起的微型功能部件；以及流體密封本體，其與第二液體滲透本體表面一起形成第二流體密封結構。並公開了利用裝置處理與流體一起的液體的方法和保持超疏水表面的方法。
文檔編號B81B1/00GK101541666SQ200780043681
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月28日 優先權日2006年11月30日
發明者約翰·馬林斯, 艾倫·M·裡昂, 麥可·J·沙貝爾 申請人:朗訊科技公司