CN112588222B - 声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置与方法。由PDMS制成的微流控芯片内部生成包含直径可控气泡的光敏预聚物溶液；将溶液通入布置有两对正交叉指电极的液槽中进行气泡的阵列排布调控；通过紫外光源进行光敏预聚物溶液的固化，制备单层气泡排布多孔结构，通过连续打印与气泡的连续阵列排布，进行多孔结构材料中孔隙尺寸与孔隙排布规律的连续调控以连续打印，制备出具有各向异性的多层不同孔隙直径以及不同孔隙排布规律的多孔聚合物材料。本发明能实现可精确控制孔隙直径以及孔隙排布规律的多孔聚合物结构材料的制备，具有操作简便、可控性强、控制精度高以及适用范围广等特点。

Description

声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置与方法

技术领域

本发明涉及了一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备技术，尤其涉及一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备方法与装置。

背景技术

三维多孔结构材料是一种具有超高的强度密度比、超强的回弹性、孔隙率大以及能量吸收等优异的力学性能，在催化、气体分离、传感、组织工程、污水处理等领域得到了广泛应用。多孔材料由于其可调节的孔隙率、大的比表面积和良好的热稳定性和化学稳定性，已成为众多科研人员研究的热点。

各种多孔材料，包括碳纳米管、石墨烯和生物材料，已经通过不同的制备方法制备。通常，模板技术是制备多孔材料应用最广泛的技术之一，在控制多孔材料的孔隙率和孔径分布等性能方面具有很大的优势。目前，一些模板已经被用于制造多孔材料，包括有机溶剂和乳胶颗粒。然而，这些方法通常要经历苛刻的条件，如高温熔融或溶剂清洗，以去除模板，形成多孔材料。另外，一种基于微泡的方法可以避免模板去除步骤，为制备具有更均匀的多孔结构和壁厚分布的多孔材料提供了新的机会。微气泡的大小和分散性对产生的多孔材料的孔径和力学性能至关重要。

尽管现有不少方法可以用来产生微泡作为多孔材料的模板，但微泡的可控产生与规律排布仍然是一个挑战。近年发展起来的微流控技术和声表面波粒子排布技术对微尺度流动和微粒排布具有良好的控制能力，为微气泡的可控生成、微气泡的规律排布以及相应的三维多孔材料制备提供了一种前景广阔的方法。微气泡的大小可以通过调节气相和液相的输入压力来控制，从而得到微观结构多样的多孔材料。虽然这些方法在一定程度上克服了以往方法的局限性，但仍然受到微气泡稳定可控生成的时间延迟和精确流量调节的限制。

综上所述，现有技术中缺少一种工艺简单快速、气泡生成尺寸和气泡排布规律精确可控的多孔型聚合物制造方法。

发明内容

为解决常规多孔型聚合物材料制备方法和设备存在的问题，利用气相与液相进行混合过程中受到聚焦型声表面行波换能器激发的具有固定频率的声表面行波对导入气相进行剪切，产生具有固定几何尺寸的气泡以及超声能场中气泡在由为声表面驻波换能器激发的超声能场作用下呈阵列规律排布的物理规律，结合光固化三维打印技术，本发明提出了一种声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置与方法，可精确控制多孔型聚合物内部孔隙的几何尺寸以及孔隙排布规律。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一、一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置：

装置包括光固化3D打印机和微流控芯片，微流控芯片放置于光固化3D打印机打印平台中间，光固化3D打印机的光固化电动打印头放置于微流控芯片上方，紫外光源放置于微流控芯片下方；

所述的微流控芯片包括铌酸锂晶片、PDMS微流道、聚焦型声表面行波换能器和叉指电极，以一块铌酸锂晶片作为微流控芯片的基底，铌酸锂晶片上表面布置有PDMS微流道、聚焦型声表面行波换能器和两对正交布置于打印液槽周围的叉指电极；聚焦型声表面行波换能器位于PDMS微流道侧方，打印液槽位于PDMS微流道的出口处，聚焦型声表面行波换能器和叉指电极均连接到信号发生器。

PDMS微流道主要包括气相导入流道与液相导入流道、气液两相交汇流道和导出流道；气相导入流道与液相导入流道的入口分别输入气相和液相，气相导入流道与液相导入流道的出口均连通到气液两相交汇流道，气液两相交汇流道经导出流道和打印液槽连通，所述的打印液槽用于盛放生成的气液混合相。

所述的聚焦型声表面行波换能器是主要由叉指电极直线等间距(间距宽度为50～200nm)叉指弯曲成同心圆弧曲线而成，形成弧形叉指电极。

所述的聚焦型声表面行波换能器和两对正交布置的叉指电极通过磁控溅射的方法在铌酸锂晶片上光刻而成，且与外部的信号发生器的输出通道相连。

所述的打印液槽通过使用PDMS剪切成矩形与铌酸锂晶片键合，用于盛放生成的气液混合相。

所述的聚焦型声表面行波换能器和叉指电极的材料为铝，通过光刻和物理气相沉积的方法在铌酸锂晶片上形成。

所述的PDMS微流道为聚二甲基硅氧烷微流道。

所述的聚焦型声表面行波换能器的收敛中心与气液两相交汇流道的流道中心正对对齐，圆心与流道的距离范围为5～10mm。

二、一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备方法，包括以下各步骤：

(1)采用上述所述装置，即构建由光固化3D打印平台和微流控芯片组成的声表面行波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其中微流控芯片由铌酸锂晶片、PDMS微流道、聚焦型声表面行波换能器、叉指电极和打印液槽键合而成；

(2)将聚焦型声表面行波换能器与信号发生器的输出通道相连，启动信号发生器向聚焦型声表面行波换能器施加电信号，聚焦型声表面行波换能器在铌酸锂晶片上向气液两相交汇流道激发声表面行波，对从气相导入流道进入PDMS微流道的气相按固定频率进行切割，从而产生直径统一的气泡，气泡混入从液相导入流道进入PDMS微流道的光敏预聚物的液相中形成气液混合相，气泡周围被光敏预聚物包裹，并沿导出流道进入打印液槽；

(3)将两对正交布置的叉指电极与信号发生器的输出通道相连，启动信号发生器向叉指电极施加电信号，叉指电极向打印液槽内部产生超声能场，超声能场驱动打印液槽的气液混合相中的气泡形成所设定的阵列规律排布；

(4)控制打印液槽上方的光固化电动打印头下降，初始是将光固化电动打印头底面与打印液槽底面之间形成单层液膜的间隙，与包围已阵列规律排布气泡的光敏预聚物接触，之后打开紫外光源照射打印液槽的局部区域，使该局部区域的光敏预聚物在紫外光照射下完成固化并粘附到光固化电动打印头的底面，从而实现单层具有阵列排布孔隙的多孔聚合物结构；

(5)控制光固化电动打印头抬升，使光固化电动打印头最低一层的多孔聚合物结构的底面与打印液槽底面之间形成单层液膜的间隙，作为打印层；

(6)不断重复步骤(3)、(4)和(5)进行多个具有不同孔隙直径以及不同孔隙排布规律的各层多孔聚合物结构的打印制造，从而最终实现基于声表面行波的孔隙与排布可调的多孔型聚合物材料的制备。

通过信号发生器向聚焦型声表面行波换能器施加不同频率和幅值的电信号，调整在聚焦型声表面行波换能器产生具有不同频率和幅值的声表面行波，从而在气液两相交汇流道从气液混合相中剪切出具有不同几何尺寸的气泡。所述的输入频率、信号发生器的频率与聚焦型声表面行波换能器的固有频率成整数倍关系情况下，这样对气相的剪切效果最佳。

通过调整叉指电极的工作对数，能形成不同排列特征的阵列，具体为：

当只有一对叉指电极工作时，气泡成线性阵列排布，

当两对叉指电极工作时，气泡成点状阵列排布；

通过调整信号发生器的频率、振幅和相位形成不同排列特征的阵列。具体为：

通过调节输入频率调节超声能场的周期，从而改变气泡排布阵列的间距；

通过调整输出电压调节超声能场的强度，从而实现气泡排布阵列的气泡聚集密度；

通过调整输出相位调节超声能场的相位，从而改变气泡排布阵列在打印液槽中的排布位置。

由此，通过调节信号发生器的输出频率、振幅、相位以及叉指电极的工作对数可以能实现复杂且精确可控的气泡阵列排布分布。

在本发明装置中聚焦型声表面波换能器使用的是声表面行波来剪切气泡，但是在使用两组叉指电极(每组两个叉指电极必须同时工作)进行气泡阵列排布时使用的是声表面驻波(同组的两个叉指电极对向布置，同时工作。

本发明通过控制聚焦型声表面行波换能器的频率、电压等实时工作参数实现对PDMS微流道中气液两相混合物中气相的剪切从而实现实时调控生成气泡几何尺寸的功能，进一步结合由两对正交布置于液槽外侧的叉指电极对所围成的液槽激发为声表面驻波完成对气泡进行阵列规律排布，通过控制叉指电极的输入频率、幅值、相位以及叉指电极工作对数，可以实现液槽中气泡阵列排布规律的精确控制，从而实现基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物的制备。

本发明具有的有益效果是：

(1)本发明利用聚焦型声表面行波换能器激发的声表面行波可以切割气相形成几何尺寸固定且可精确调整控制的气泡这一特点，通过在PDMS微流道的气液相导入管道交叉位置施加固定频率与幅值的声表面行波产生的剪切力，实现气相的精确切割产生气泡与气泡的几何尺寸精确控制。

(2)本发明利用对向叉指电极激发声表面驻波作用下气泡呈线性阵列分布这一物理规律，并结合光固化3D打印平台对排布完成的材料进行紫外光固化，能制造基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物，能够实现孔隙尺寸和孔隙排布规律的精确控制，并且一体化成形，具有制造工艺简单和成形精度高的特点，精度可达微米级别。

(3)本发明所用设备简单，装置具有较高灵活性，因此制造成本低。

附图说明

图1是本发明的装置示意图。

图2是本发明的微流控芯片结构图。

图3是本发明的微流控芯片俯视图。

图4是开启聚焦型声表面行波换能器产生具有固定几何尺寸气泡的示意图。

图5是开启一对叉指电极实现的单层气泡线性阵列排布示意图。

图6是开启第二对叉指电极实现的单层气泡线性阵列排布示意图。

图7是同时开启两对叉指电极实现的单层气泡点状阵列排布示意图。

图8是通过光固化打印平台进行重复多层打印后制造的多孔材料示意图。

图中：1、光固化3D打印机，2、光固化电动打印头，3、微流控芯片，4、紫外光源，5、铌酸锂晶片，6、PDMS微流道，7、聚焦型声表面行波换能器，8、叉指电极，9、打印液槽，10、气相导入微流道，11、液相导入微流道，12、气液两相交汇流道，13、导出流道，14、声表面行波，15、气泡，16、多层打印的多孔材料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，装置置于光学隔振平台上，装置包括置于光学隔振平台上的搭载电动平台的光固化3D打印机1和微流控芯片3，光固化3D打印机1包括光固化电动打印头2和紫外光源4，微流控芯片3放置于光固化3D打印机1打印平台中间，光固化3D打印机1的光固化电动打印头2放置于微流控芯片3上方，紫外光源4放置于微流控芯片3下方。

如图2所示，微流控芯片3包括铌酸锂晶片5、PDMS微流道6、聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8，以一块铌酸锂晶片5作为微流控芯片3的基底，铌酸锂晶片5上表面布置有PDMS微流道6、聚焦型声表面行波换能器7和两对正交布置于打印液槽9周围的叉指电极8；聚焦型声表面行波换能器7位于PDMS微流道6侧方，打印液槽9位于PDMS微流道6的出口处，两对叉指电极8分布于打印液槽9的周围，聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8均连接到信号发生器。

紫外光源4安装在打印液槽3下方，使打印液槽2中排布好的气泡阵列与光敏预聚物在紫外光的作用下固化，从而生成具有气泡排布阵列的单层多孔结构；之后通过电动平台1的移动，使光固化3D打印头2上抬并进行重复多次打印，从而实现三维特定尺寸气泡阵列排布多孔聚合物材料的制造。

PDMS微流道6通过键合的方法与铌酸锂晶片5粘合，如图3所示，PDMS微流道6主要包括气相导入流道10与液相导入流道11、气液两相交汇流道12和导出流道13；气相导入流道10与液相导入流道11的入口分别输入气相和液相，气相导入流道10与液相导入流道11的出口均连通到气液两相交汇流道12，气液两相交汇流道12经导出流道13和打印液槽9连通，打印液槽9用于盛放生成的气液混合相。气相导入流道10在工作状态下与空气泵连接，并按照一定流量通入纯净气体，液相导入流道11在工作状态下与蠕动泵连接，并按照一定流量通入事先按照一定比例配置好的光敏预聚物溶液，气体和光敏预聚物溶液分别作为气液两相将在气液两相交汇流道12处混合并由导出流道13处进入打印液槽9。

聚焦型声表面行波换能器7的收敛中心与气液两相交汇流道12的流道中心正对对齐，圆心与流道的距离范围为5～10mm，从而确保聚焦型声表面行波换能器产生的声表面行波能够精准作用于生成气泡区域实现气相切割。

通过空气泵从气相导入流道10通入一定流量的空气，通过液泵从液相导入流道11通入液体的光敏预聚物，空气在光敏预聚物中混合形成气液混合相向打印液槽9流动，通过信号发生器向微流控芯片3上键合的聚焦型声表面行波换能器7施加电信号，聚焦型声表面行波换能器7向气液两相交汇流道12激发出声表面行波14，利用聚焦型声表面行波换能器7激发的声表面行波14按照固定频率(5～20MHz)剪切气流，对气液混合相进行剪切从而在气液混合相中产生直径统一的气泡13，气泡直径范围为10～50μm；

通过控制两对正交布置的叉指电极8工作产生超声能场，超声能场驱动气液混合相中的气泡15进行移动，移动后以阵列规律排布，通过信号发生器调节叉指电极8输出信号的幅值和频率(5～20MHz)，使进入打印液槽9中的气液混合相的气泡15受超声能场驱动稳定分布成具有不同排布形态特征的气泡阵列。

如图4所示，气液两相交叉流道口12的管道几何中心线与聚焦型声表面行波换能器7对称中心轴线重合，圆心与流道的距离范围为5～10mm，以确保聚焦型声表面行波换能器7激发的声表面行波14能够准确对导入气相进行切割以生成具有特定几何尺寸的气泡15，气泡15直径范围为10～50μm。

如图5所示，两对正交布置的叉指电极8在无色透明的铌酸锂晶片5上并分布在打印液槽9周围，光敏预聚物和具有特定几何尺寸的气泡置于无色透明的打印液槽9内，叉指电极8通过与信号发生器进行连接，向打印液槽9中心激发声表面驻波以形成声势阱，光敏预聚物中的气泡15在超声能场的声场力作用下呈线性阵列排布，从而形成均匀的条纹状排列；两对叉指电极8主要用于控制相互垂直的两个方向上的气泡15线性阵列排布，若两对叉指电极8同时开启，则气泡15会产生点状阵列排布。

聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8的材料为铝，厚度为250nm，通过光刻与物理气相沉积的方法在铌酸锂晶片5上形成。PDMS微流道6为聚二甲基硅氧烷微流道。

在未固化前，光敏预聚物为液态；在固化后，光敏预聚物为固态。

本发明的实施例及其实施过程如下：

首先，装置制造如下：

(1)首先制备微流控芯片3，主要包括PDMS微流道6、聚焦型声表面行波换能器7、叉指电极8和打印液槽9：在铌酸锂(LiNO₃)压电晶片5上旋涂一层正性光刻胶，烘干后采用预先设计制作的掩膜板进行掩膜曝光，洗去光刻胶后在铌酸锂晶片5上得到与声表面行波换能器7和叉指电极8形状相同的无胶区域；采用磁控溅射机在有光刻胶图案排布的铌酸锂晶片5上沉积一层厚度为250nm的金属铝，依次采用丙酮和无水乙醇浸泡晶片，去除残留的光刻胶及附着在光刻胶表面的铝膜，可获得聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8如图3所示。

采用软光刻方法制作SU-8模具，浇注PDMS后加热固化，获得PDMS微流道6和打印液槽9，其形状如图3所示；通过氧等离子键合方法将PDMS微流道6和打印液槽9粘结在铌酸锂晶片5上与聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8相对的位置。

(2)将微流控芯片3上的聚焦型声表面行波换能器7和叉指电极8与信号发生器的输出通道进行连接，并将集成三维电动平台的光固化3D打印机1、光固化电动打印头2、微流控芯片3、紫外光源4按照图1中的顺序进行装配。

其次，声表面行波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制造过程如下：

1)将微流控芯片3安装在光固化3D打印工作台上，并将聚焦型声表面行波换能器7与信号发生器输出通道相连，之后启动信号发生器使聚焦型声表面行波换能器7在正对于气液两相交汇流道12处激发出声表面行波14。

2)将按照一定比例混合的光敏预聚物和光引发剂从蠕动泵由液相导入口11按照稳定的流量进行导入，同时将气泵打开，按照一固定流量向气相导入口10导入纯净气体，在气液两相交汇流道12处由于气相受到聚焦型声表面行波换能器7激发的声表面行波14以及液相流动作用从而被剪切为具有特定几何尺寸的气泡15，其中气泡15的具体几何尺寸可以通过调控信号发生器的频率、幅值以及液相导入的流量来进行精确控制。

3)将生成的气液混合相由导出流道13导入到打印液槽9中，位于工作区域上方的光固化电动打印头2下降，使打印头2与打印液槽9底面之间形成单层液膜，将信号发生器与两对正交布置的叉指电极8进行连接，并首先开启其中的一对叉指电极8，调节输出信号的幅值和频率(5～20MHz)使换能器在打印液槽9区域激形成稳定的超声能场，从而使得气泡15在声场力的驱动作用下实现线性阵列的规律排布，如图5所示。

4)开启位于液槽下方的紫外固化光源4使紫外固化光照射在打印液槽9中心的气泡15阵列排布区域上，从而将其固化形成单层气泡线性阵列排布的多孔聚合物材料，如图5所示。

5)然后关闭一对叉指电极8，开启另一对叉指电极8可制造如图6所示的层气泡15线性阵列排布的多孔聚合物材料。通过同时开启两对叉指电极8，气泡15在两组声表面行波共同形成的声表面驻波场中可以实现气泡15的点状排布如图7所示。

6)关闭叉指电极8，光固化打印头2抬升而离开液态的光敏预聚物表面，打印头2抬升一层距离，使已经固化打印形成的单层结构与打印液槽9底面分离，并形成第二层液膜，通过重复上述步骤即可实现基于声表面行波的孔隙与排布可调的多孔聚合物的连续制备，结果可如图8所示。

由此实施可见，本发明能实现可精确控制孔隙直径以及孔隙排布规律的多孔聚合物结构材料的制备，具有操作简便、可控性强、控制精度高以及适用范围广等特点。

Claims (8)

1.一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其特征在于：装置包括光固化3D打印机(1)和微流控芯片(3)，微流控芯片(3)放置于光固化3D打印机(1)打印平台中间，光固化3D打印机(1)的光固化电动打印头(2)放置于微流控芯片(3)上方，紫外光源(4)放置于微流控芯片(3)下方；

所述的微流控芯片(3)包括铌酸锂晶片(5)、PDMS微流道(6)、聚焦型声表面行波换能器(7)和叉指电极(8)，以一块铌酸锂晶片(5)作为微流控芯片(3)的基底，铌酸锂晶片(5)上表面布置有PDMS微流道(6)、聚焦型声表面行波换能器(7)和两对正交布置于打印液槽(9)周围的叉指电极(8)；聚焦型声表面行波换能器(7)位于PDMS微流道(6)侧方，打印液槽(9)位于PDMS微流道(6)的出口处，聚焦型声表面行波换能器(7)和叉指电极(8)均连接到信号发生器；

PDMS微流道(6)主要包括气相导入流道(10)与液相导入流道(11)、气液两相交汇流道(12)和导出流道(13)；气相导入流道(10)与液相导入流道(11)的入口分别输入气相和液相，气相导入流道(10)与液相导入流道(11)的出口均连通到气液两相交汇流道(12)，气液两相交汇流道(12)经导出流道(13)和打印液槽(9)连通，所述的打印液槽(9)用于盛放生成的气液混合相。

2.根据权利要求1所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其特征在于：所述的聚焦型声表面行波换能器(7)是主要由叉指电极直线等间距叉指弯曲成同心圆弧曲线而成。

3.根据权利要求1所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其特征在于：所述的聚焦型声表面行波换能器(7)和两对正交布置的叉指电极(8)通过磁控溅射的方法在铌酸锂晶片(5)上光刻而成，且与外部的信号发生器的输出通道相连。

4.根据权利要求1所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其特征在于：所述的打印液槽(9)通过使用PDMS剪切成矩形与铌酸锂晶片(5)键合。

5.根据权利要求1所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备装置，其特征在于：所述的聚焦型声表面行波换能器(7)的收敛中心与气液两相交汇流道(12)的流道中心正对对齐，圆心与流道的距离范围为5～10mm。

6.应用于权利要求1-5任一所述装置的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备方法，其特征在于方法包括以下各步骤：

(1)采用权利要求1-5任一所述装置；

(2)将聚焦型声表面行波换能器(7)与信号发生器的输出通道相连，启动信号发生器向聚焦型声表面行波换能器(7)施加电信号，聚焦型声表面行波换能器(7)在铌酸锂晶片(5)上向气液两相交汇流道(12)激发声表面行波(14)，对从气相导入流道(10)进入PDMS微流道(6)的气相按固定频率进行切割，从而产生直径统一的气泡(15)，气泡(15)混入从液相导入流道(11)进入PDMS微流道(6)的光敏预聚物的液相中形成气液混合相，并沿导出流道(13)进入打印液槽(9)；

(3)将两对正交布置的叉指电极(8)与信号发生器的输出通道相连，启动信号发生器向叉指电极(8)施加电信号，叉指电极(8)向打印液槽(9)内部产生超声能场，超声能场驱动打印液槽(9)的气液混合相中的气泡(13)形成阵列规律排布；

通过调整叉指电极(8)的工作对数，能形成不同排列特征的阵列，具体为：

当只有一对叉指电极(8)工作时，气泡(15)成线性阵列排布，

当两对叉指电极(8)工作时，气泡(15)成点状阵列排布；

(4)控制打印液槽(9)上方的光固化电动打印头(2)下降，与包围已阵列规律排布气泡(13)的光敏预聚物接触，之后打开紫外光源(4)照射打印液槽(9)的局部区域，使该局部区域的光敏预聚物在紫外光照射下完成固化并粘附到光固化电动打印头(2)的底面，从而实现单层具有阵列排布孔隙的多孔聚合物结构；

(5)控制光固化电动打印头(2)抬升，使光固化电动打印头(2)最低一层的多孔聚合物结构的底面与打印液槽(9)底面之间形成单层液膜的间隙；

(6)不断重复步骤(3)、(4)和(5)进行多个具有不同孔隙直径以及不同孔隙排布规律的各层多孔聚合物结构的打印制造，从而最终实现基于声表面行波的孔隙与排布可调的多孔型聚合物材料(18)的制备。

7.根据权利要求6所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备方法，其特征在于：通过信号发生器向聚焦型声表面行波换能器(7)施加不同频率和幅值的电信号，调整在聚焦型声表面行波换能器(7)产生具有不同频率和幅值的声表面行波，从而在气液两相交汇流道(12)从气液混合相中剪切出具有不同几何尺寸的气泡。

8.根据权利要求6所述的一种基于声表面波调控孔隙率与排布的多孔聚合物制备方法，其特征在于：通过调整信号发生器的频率、振幅和相位形成不同排列特征的阵列。

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