專利名稱：使用噴射和其它技術(shù)產(chǎn)生的多重乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及乳液，更特別是涉及多重乳液。
背景技術(shù)：
乳液是當?shù)谝涣黧w分散于通常與該第一流體不混溶的第二流體中時存在的流體狀態(tài)。普通乳液的示例是水包油和油包水乳液。多重乳液是由超過兩種流體形成的乳液， 或者兩種或更多種流體以比典型的雙流體乳液更復雜的方式排列而形成的乳液。例如，多重乳液可以為油包水包油(“o/V/o”)，或者水包油包水(“w/o/w”)。多重乳液特別受關(guān)注是因為它們當前和潛在的應(yīng)用在例如藥物傳遞、油漆、墨和涂料、食品和飲料、化工分離以及保健與美容的領(lǐng)域中。通常，一個液滴在另一個液滴內(nèi)的多重乳液利用兩級乳化技術(shù)制備，例如通過混合來進行乳化作用或施加剪切力，以便減小在乳化處理過程中形成的液滴的尺寸。還使用其它方法來制備水包油包水乳液，例如采用如多孔玻璃膜的膜乳化技術(shù)。微流體技術(shù)也已用來制備液滴中的液滴，其采用包括兩個或更多個步驟的處理過程。例如，見Link等的國際專利申請No. PCT/US2004/010903,申請日為2004年4月9日，標題為"Formation and Control of Fluidic Species”，在 2004 年 10 月沘日公開為 WO 2004/091763 ；或者見 Stone等的國際申請專利No. PCT/US03/20542,申請日為2003年6月30日，標題為“Method and Apparatus for Fluid Dispersion”，在 2004 年 1 月 8 日公開為 W02004/002627，這兩篇文獻都通過參考結(jié)合到本文中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及乳液，更特別是涉及多重乳液。在一些示例中，本發(fā)明的主題涉及相關(guān)產(chǎn)品、對于特殊問題的可選方案和/或一個或多個系統(tǒng)和/或物品的多種不同用途。在一個方面，本發(fā)明涉及一種裝置。在一組實施例中，裝置包括主微流體槽道； 至少一個第一側(cè)部微流體槽道，該第一側(cè)部微流體槽道與主微流體槽道在第一交叉部交叉；以及至少一個第二側(cè)部微流體槽道，該第二側(cè)部微流體槽道與主微流體槽道在不同于第一交叉部的第二交叉部交叉。在一些示例中，第二交叉部將主微流體槽道分成在第二交叉部的第一側(cè)的第一部分和在第二交叉部的相對側(cè)的第二部分，其中，第一部分限定在主微流體槽道在第一交叉部和第二交叉部之間的一側(cè)。在某些實施例中，相對于主微流體槽道的第一部分的平均截面尺寸，主微流體槽道的第二部分的平均截面尺寸大于主微流體槽道的第一部分的平均截面尺寸大約5%至大約20%。在一些示例中，主微流體槽道的第一部分具有第一親水性，主微流體槽道的第二部分具有與該第一親水性不同的第二親水性。在另一方面，本發(fā)明涉及一種方法，在一組實施例中，該方法包括步驟在主微流體槽道中提供第一流體；使得第一流體流向主微流體槽道和包含第二流體的至少一個第一側(cè)部微流體槽道的第一交叉部，以便使得第一流體由第二流體包圍，而不會使得第一流體形成單獨液滴；使得第一和第二流體流向主微流體槽道和包含第三流體的至少一個第二側(cè)部微流體槽道的第二交叉部，以便使得第二流體由第三流體包圍，而不會使得第一和第二流體形成單獨液滴；以及使得第一和第二流體形成單獨液滴，其中，第一流體包含在第二流體中，第二流體包含在第三流體中。在一組實施例中，該方法包括在準兩維微流體槽道內(nèi)在運載流體中產(chǎn)生多重乳液液滴的步驟。多重乳液可以包括至少一種運載流體和第一流體，該第一流體由運載流體包圍和物理接觸。在一些(但并不是全部)實施例中，在運載流體和第一流體之間的第一交界面以及在第一流體和第二流體之間的第二交界面之間的平均間隔距離不超過大約1微米。 在某些示例中，在運載流體和第一流體之間的第一交界面以及在第一流體和第二流體之間的第二交界面之間的平均間隔距離不超過液滴平均尺寸的大約10%。如后面所述，在一些示例中，多重乳液也可以包含其它流體或者流體嵌套、其它物質(zhì)等。在另一方面，本發(fā)明涉及一種物品，它包括由第二流體液滴包圍的第一流體液滴， 該第二流體液滴由第三流體包圍。在一組實施例中，第一流體液滴包括在空氣中在25°c下的表面張力不超過大約40mN/m的流體。在另一組實施例中，第一流體具有在空氣中在25°C 下的第一表面張力，第二流體有在空氣中在25°C下的第二表面張力，其中，該第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。在還一組實施例中，第一流體在25°C下的粘度為至少20mPa
So在還一方面，物品包括第二流體，該第二流體包含第一流體的離散液滴，至少大約 90%的第一流體的離散液滴具有這樣的直徑分布，使得不超過大約10%的離散液滴具有大于離散液滴的平均直徑大約10%的直徑。在一組實施例中，第一流體液滴包括在空氣中在 25 °C下的表面張力不超過大約40mN/m的流體。在另一組實施例中，第一流體具有在空氣中在25°C下的第一表面張力，第二流體有在空氣中在25°C下的第二表面張力，其中，該第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。在還一組實施例中，第一流體在25°C下的粘度為至少 20mPa s。本發(fā)明的還一方面涉及一種制造多重乳液的方法，包括由第一流體形成第一液滴，該第一流體由第二流體包圍，而第二流體由第三流體包圍。在一組實施例中，第一流體液滴包括在空氣中在25 °C下的表面張力不超過大約40mN/m的流體。在另一組實施例中，第一流體具有在空氣中在25°C下的第一表面張力，第二流體有在空氣中在25°C下的第二表面張力，其中，該第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。在還一組實施例中，第一流體
7在25°C下的粘度為至少20mPa s。在還一方面，本發(fā)明涉及一種制造這里所述的一個或多個實施例的方法，例如多重乳液。在另一方面，本發(fā)明涉及使用這里所述的一個或多個實施例的方法，例如多重乳液。當結(jié)合附圖考慮時，通過下面對本發(fā)明各種非限定實施例的詳述將清楚本發(fā)明的其它優(yōu)點和新特征。當本說明書與通過參考結(jié)合的文件包含沖突和/或不一致的公開內(nèi)容時，則以本說明書為準。如果通過參考結(jié)合的兩篇或更多的文件相互之間包括沖突和/或不一致的公開內(nèi)容，則以有效日期在后的文件為準。


本發(fā)明的非限定實施例將參考附圖通過示例來進行說明，附圖為示意性的，將不按比例繪制。在附圖中，通常用單一數(shù)字表示所示的每個相同或幾乎相同的部件。為了清楚起見，當不是為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明所必須的說明時，在每幅圖中不是每個部件都標號，也不是本發(fā)明每個實施例的每個部件都標號。附圖中圖1A-1B是表示根據(jù)本發(fā)明的特定實施例用于制造液滴的各種非限定流體槽道；圖2表示了根據(jù)本發(fā)明另一實施例能夠制造多重乳液的裝置；圖3表示了在本發(fā)明的還一實施例中在雙重交匯裝置中形成的各種雙重乳液的各種光學顯微圖像；圖4A-4B表示了在本發(fā)明的另一實施例中液滴形成的控制的數(shù)據(jù)；圖5A-5B表示了在本發(fā)明的特定實施例中形成雙重和三重乳液的各種光學顯微圖像；圖6A-6B表示了根據(jù)本發(fā)明各個方面的不同液滴產(chǎn)生技術(shù)；圖7A-7B表示了根據(jù)本發(fā)明特定實施例形成包括具有低表面張力的流體或粘彈性流體的乳液的各種光學顯微圖像；以及圖8A-8D表示了根據(jù)本發(fā)明的還一實施例在單步驟形成處理過程中作為時間函數(shù)的射流直徑。
具體實施例方式本發(fā)明通常涉及乳液，更特別是涉及多重乳液。在一個方面，多重乳液通過將流體推動至槽道內(nèi)而形成，例如使得流體作為“射流”進入槽道。側(cè)部槽道能夠用于包封具有包圍流體的流體。在一些示例中，多重流體可以在形成多重乳液液滴之前共線地流過槽道。在某些實施例中，流體槽道還可以包括變化程度的親水性或憎水性。例如，流體槽道可以在交叉部的上游(或者槽道內(nèi)的其它區(qū)域)相對親水，并在交叉部的下游相對憎水，或者相反。 在一些示例中，平均截面尺寸可以在例如交叉部變化。例如，平均截面尺寸可以在交叉部增力口。令人驚訝的是，尺寸的相對較小增加與流體槽道的親水性變化的組合可以在某些流動狀態(tài)下延遲共線流動的多重流體流的液滴形成；因此，形成多重乳液液滴的點能夠很容易地在流體槽道內(nèi)進行控制。在一些示例中，多重液滴可以在流體槽道內(nèi)的單個位置處(或附近)由共線流體流形成。此外，意外的是，系統(tǒng)例如這里所述的系統(tǒng)可以用于在單乳液或多重乳液中包封流體，該流體在使用其它技術(shù)時將很難或者不能進行包封，例如具有低表面張力的流體、粘性流體或者粘彈性流體。本發(fā)明的其它方面通常涉及制造和使用這種系統(tǒng)的方法、包括這種系統(tǒng)的工具包、使用這種系統(tǒng)產(chǎn)生的乳液等。因此，在某些實施例中，本發(fā)明通常涉及乳液，包括多重乳液，還涉及用于制造這種乳液的方法和裝置。這里使用的術(shù)語“多重乳液”描述了其中包含一個或多個較小液滴的較大液滴。在雙重乳液中，較大液滴可以再包含于另一流體內(nèi)，該另一流體可以與較小液滴內(nèi)的流體相同或不同。在某些實施例中，在多重乳液內(nèi)能夠有較大程度的嵌套。例如，乳液可以包含液滴，該液滴中包括較小的液滴，其中，至少一些較小液滴中包含甚至更小的液滴等。多重乳液能夠用于包封物質(zhì)，例如藥劑、細胞、化學藥品等。如后面所述，在某些實施例中，多重乳液能夠形成為具有基本精確的可重復性。在一些示例中，試劑的包封可以相對定量地進行，如后面所述?？梢宰C明乳液或多重乳液很有用的領(lǐng)域包括例如食品、飲料、保健和美容、油漆和涂料以及藥物和藥物傳遞。例如，精確量的藥物、藥品或其它制劑能夠包含在乳液中，或者在一些示例中，細胞可以包含在液滴里，細胞能夠進行儲存和/或傳遞。能夠進行儲存和/ 或傳遞的其它物質(zhì)包括例如生化物質(zhì)，例如核酸如siRNA、RNAi和DNA、蛋白質(zhì)、肽或酶等。 能夠引入本發(fā)明乳液內(nèi)的另外物質(zhì)包括但不限于納米顆粒、量子點、香料、蛋白質(zhì)、指示齊U、染料、熒光物質(zhì)、化學藥品、藥物等。在某些示例中，乳液也可用作反應(yīng)容器，例如用于控制化學反應(yīng)或用于體外轉(zhuǎn)錄和翻譯，例如用于定向進化技術(shù)。使用本文中所述的方法和裝置，在一些實施例中，能夠產(chǎn)生具有一致的液滴尺寸和/或數(shù)量的乳液，和/或?qū)τ谏婕岸嘀厝橐旱那闆r，能夠產(chǎn)生外部液滴對內(nèi)部液滴的一致的尺寸和/或數(shù)量的比率(或其它這樣的比率)。例如，某些示例中，在可預計尺寸的外部液滴內(nèi)的單個液滴能夠用于提供特定量的藥物。另外，化合物或藥物的組合可以在液滴中儲存、輸送或傳遞。例如，憎水性和親水性物質(zhì)能夠在單個多重乳液液滴中傳遞，因為該液滴能夠包括親水和憎水部分。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，能夠一致地控制這些部分各自的量和濃度，這能夠在多重乳液液滴中提供可預測且一致比率的兩種或更多種物質(zhì)。下面的文獻各自通過參考結(jié)合到本文中Chu等的國際專利申請No.PCT/ US2008/004097，申請日為 2008 年 3 月 28 日，標題為“Emulsions and Techniques for Formation”，在2008年10月9日公開為W02008/12i;342 ;Weitz 等的國際專利申請 No. PCT/US2006/007772,申請日為 2006 年 3 月 3 日，標題為"Method and Apparatus for Forming Multiple Emulsions”，在 2006 年 9 月 14 日公開為 W02006/096571 ；Weitz 等的美國臨時專利申請No. 61/160020，申請日為2009年3月13日，標題為“Controlled Creation of Emulsions, Including Multiple Emulsions”。以下的文獻也通過參考結(jié)合到本申請中 Weitz等的美國臨時專利申請No. 61/239402,申請日為2009年9月22日，標題為“Multiple Emulsions Created Using Junctions”;以及 Weitz 等的美國臨時專利申請No. 61/239405， 申請日為 2009 年 9 月 22 日，標題為 “Multiple Emulsions Created Using Jetting and Other Techniques”。在一個方面，本發(fā)明通常涉及產(chǎn)生多重乳液的方法，包括雙重乳液、三重乳液和其它更高階乳液。在一組實施例中，流體流過槽道，并由另一流體包圍。在一些示例中，兩個流體例如可以在不產(chǎn)生單獨液滴的情況下以共線方式流動。然后，這兩種流體可以由還一流體包圍，在一些實施例中，該還一流體可以與先前兩種流體共線地流動，和/或使得流體在槽道中形成離散的液滴。在一些示例中，可以形成多個共線流體流，和/或使得形成三重或更高階乳液。在一些示例中，如后面所述，這可以產(chǎn)生為單個處理過程，例如，多重乳液基本同時由多個共線流體流形成。下面參考圖IA介紹這種處理過程的非限定實施例。在附圖中，系統(tǒng)10包括主槽道15，該主槽道15能夠是微流體槽道。多個側(cè)部槽道與主槽道15交叉。在圖IA中的主槽道15表示為基本直的；不過，在其它實施例中，主槽道可以彎曲、成角度、曲折或者有其它形狀。此外，在圖IA中，兩組槽道表示為與主槽道15交叉第一組槽道20，其與主槽道 15交叉，以便限定交叉部25 ；第二組槽道30，其與主槽道15交叉，以便限定交叉部35。不過，在其它實施例中，可以有不同數(shù)量的側(cè)部槽道和/或不同數(shù)目的交叉部。例如，較多交叉部可以用于產(chǎn)生較高階的多重乳液(例如，具有第一、第二和第三交叉部，以便產(chǎn)生三重乳液，具有四個交叉部，以便產(chǎn)生四重乳液等)，和/或不同數(shù)目的側(cè)部槽道可以與主槽道交叉。例如，交叉部可以由一個側(cè)部槽道、3個側(cè)部槽道、4個側(cè)部槽道、5個側(cè)部槽道等來限定。這種系統(tǒng)的其它示例在以下文獻中公開=Weitz等的美國臨時專利申請No. 61/239402， 申請日為 2009 年9 月 22 日，標題為 “Multiple Emulsions Created Using Junctions”； 以及Weitz等的美國臨時專利申請No. 61/239405，申請日為2009年9月22日，標題為 "Multiple Emulsions Created Using Jetting and Other Techniques，，,各文獻通過參考結(jié)合到本文中。在圖IA中，各側(cè)部槽道與主槽道以基本直角交叉，不過在其它實施例中，側(cè)部槽道不需要以基本直角與主槽道交叉。此外，在某些示例中，側(cè)部槽道數(shù)目在不同交叉部之間不需要相同。例如，第一交叉部可以由與主槽道交叉的兩個側(cè)部槽道來限定，而第二交叉部可以由與主槽道交叉的1或3個側(cè)部槽道來限定。在一組實施例中，主槽道可以包含第一部分和與該第一部分不同的第二部分。第一部分和第二部分能夠各自被限定為在主槽道與一個側(cè)部槽道的其中一個交叉部的不同側(cè)，或者第一部分和第二部分可以被限定為在主槽道內(nèi)的分開點(即不需要由交叉部來限定)。例如，再參考圖1A，第一槽道15包括繞交叉部35在主槽道的不同側(cè)限定的第一部分 11和第二部分12。一個或多個部分可以在其中包含其它交叉部，例如圖IA中第一部分11 的交叉部25。根據(jù)一組實施例，第一部分和第二部分可以有不同的平均截面尺寸，其中“平均截面尺寸”限定為與槽道內(nèi)的流體流垂直。各部分的平均截面尺寸可以在緊鄰交叉部(該交叉部限定主槽道的第一和第二部分)的區(qū)域中確定。在一些示例中，微流體槽道的平均截面尺寸可以是面積等于微流體槽道的截面積的完整圓的直徑。在某些實施例中，第一部分可以比第二部分小。例如，第二部分的平均截面尺寸可以比主流體槽道的第一部分的平均截面尺寸大至少大約5%，且在一些示例中為至少大約 10%、至少大約15%、至少大約20%、至少大約25%等。百分率能夠相對于主流體槽道的第一部分的平均截面尺寸來確定。在某些示例中，第二部分的平均截面尺寸比主流體槽道的第一部分的平均截面尺寸大大約5%和大約20%之間、大約10%和大約20%之間、或者大約5%和大約10%之間。不過，在其它示例中，第一部分比第二部分小，例如，比主流體槽道的第一部分的平均截面面積小至少大約5%，且在一些示例中為至少大約10%、至少大約15%、至少大約20%、至少大約25%等，或者第二部分的平均截面尺寸比主流體槽道的第一部分的平均截面尺寸小大約5%和大約20%之間、大約10%和大約20%之間、或者大約5%和大約10%之間。應(yīng)當知道，第一部分和第二部分的截面尺寸不同可以是一個尺寸不同(例如，這些部分可以有相同高度和不同寬度，或者相反)，或者在一些示例中，該截面尺寸的不同可以是兩個尺寸不同(例如這些部分的高度和寬度都不同)。在不希望由任何理論限制的情況下，在某些示例中，相對于第一部分使用更大的第二部分可以方便多個流體流在主槽道中共線流動，而不會引起一個流體破碎而產(chǎn)生單獨的液滴?？梢哉J為這種情況能夠產(chǎn)生，因為平均截面尺寸的增加可以方便增加流體流量和 /或防止內(nèi)部流體與流體槽道的側(cè)部接觸。例如，進入槽道的流體可以以第一速度引導，以使得流體并不破碎成單獨液滴(例如在“噴射”性能下)，然后，流體可以例如通過增大槽道的平均截面尺寸而慢下來，以使得流體能夠破碎成單獨液滴。在一些示例中，這種流體性能能夠使用“韋伯數(shù)”(We)來確定，其中，韋伯數(shù)能夠看作在慣性效應(yīng)(該慣性效應(yīng)使得流體保持粘著)和表面張力效應(yīng)(該表面張力效應(yīng)使得流體趨向于形成液滴)之間的平衡或比率。韋伯數(shù)通常表示為表面張力效應(yīng)除以慣性效應(yīng)的無量綱比率，即當韋伯數(shù)大于1時， 表面張力效應(yīng)占優(yōu)勢，而當韋伯數(shù)小于1時，慣性效應(yīng)占優(yōu)勢。因此，在某些狀態(tài)中，如果流體在流體慣性力能夠控制表面張力效應(yīng)的狀態(tài)下流動，則能夠防止在槽道內(nèi)的流體形成液滴。例如，通過控制槽道內(nèi)的流體的韋伯數(shù)，能夠控制流體在槽道內(nèi)破碎成單獨液滴的點， 即通過控制表面張力效應(yīng)開始超過慣性效應(yīng)的點。韋伯數(shù)能夠例如通過控制流體在槽道內(nèi)的速度和/或槽道的形狀或尺寸(例如它的平均截面尺寸)來控制。因此，例如已知進入流體的組分(因此它的密度和表面張力)和所需的容積流速(例如通過已知通過主槽道的相對壓力變化)，槽道的平均截面尺寸能夠控制成使得槽道的第一部分有小于1的韋伯數(shù)， 而槽道的第二部分有大于1的韋伯數(shù)。流體可以使用任意合適技術(shù)而通過槽道吸入，例如使用正或負(真空)壓力(即小于大氣或環(huán)境壓力的壓力)。控制槽道內(nèi)流體的特殊非限定示例在示例1中介紹。在一些(但并不是全部)實施例中，第一和第二部分的親水性可以不同。然而， 在其它實施例中，第一和第二部分的親水性可以相同。親水性可以例如使用水接觸角度測量值等來確定。例如，第一部分可以有第一親水性，第二部分可以有與第一親水性明顯不同的第二親水性，例如更親水或更憎水。這些部分的親水性可以進行控制，例如如后面所述。用于控制親水性的其它合適技術(shù)可以在以下文獻中找到Abate等的國際專利申請 No. PCT/US2009/000850,申請日為 2009 年 2 月 11 日，標題為"Surfaces，Including Microfluidic Channels, With Controlled Wetting Properties",^ 2009 ^ 10 ^ 1 H 公開為W02009/120254 ；以及Weitz 等的國際專利申請No. PCT/US2008/009477，申請日為 2008 年 8 月 7 日，標題為"Metal Oxide Coating on Surfaces，，，在 2009 年 2 月 12 日公開為W02009/020633，各文獻通過參考結(jié)合到本文中。在一些示例中，槽道的不同部分可以有不同親水性，例如在以下文獻中公開=Weitz等的美國臨時專利申請No. 61/239402，申請日為 2009 年 9 月 22 日，標題為 “Multiple Emulsions Created Using Junctions” ；以及 Weitz等的美國臨時專利申請No. 61/239405，申請日為2009年9月22日，標題為“Multiple Emulsions Created Using Jetting and Other Techniques”，各文獻通過參考結(jié)合到本文中。不僅意外地發(fā)現(xiàn)尺寸的相對較小增加與流體槽道的親水性變化的組合可以延遲共線流動的多個流體流在某些流動狀態(tài)下的液滴形成，還意外地發(fā)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)能夠使用很難或不能形成乳液的流體(例如由于該流體有較低表面張力、有較高粘性或者有粘彈性特性)來形成乳液或多重乳液。在一組實施例中，“困難的”流體可以用作內(nèi)部流體，而不同流體(例如水)可以用作包圍或外部流體。外部流體可以是很容易形成液滴或乳化的流體(例如水)或者其它流體，如這里所述。盡管內(nèi)部流體可能不容易乳化以便形成隔離的液滴，但是外部流體形成液滴的作用(例如如這里所述)也使得內(nèi)部流體形成液滴，從而產(chǎn)生多重乳液，其中，內(nèi)部流體的液滴由外部流體的液滴包圍，該外部流體的液滴再容納于運載流體中。這種處理可以重復進行，例如以便產(chǎn)生更高階的多重乳液，或者運載流體可以除去(例如通過過濾)，以使得外部流體能夠濃縮成連續(xù)流體，從而形成內(nèi)部流體液滴在連續(xù)外部流體內(nèi)的單乳液。 如這里所述，在一些示例中，液滴形成處理還可以控制成產(chǎn)生基本相同形狀和/或尺寸的單分散液滴。因此，在本發(fā)明的多個實施例中，乳液可以產(chǎn)生為包含在其它情況下很難乳化的流體，例如具有較低表面張力、具有較高粘性或者有粘彈性特性的流體。例如，在不希望由任何理論限制的情況下，具有較低表面張力的流體不容易乳化， 因為這些流體不容易分散成單獨液滴，而是更容易形成連續(xù)流體或射流。流體的表面張力能夠認為是流體更愿意與它自身結(jié)合而不是與其它流體結(jié)合的趨勢測量值，因此，具有較高表面張力的流體將形成球形形狀或單獨液滴，以便減小單位容積的暴露表面面積。相反， 具有較低表面張力的流體通常沒有這種特性(或很差)，因此通常不適合用于乳化。因此，令人驚訝的是，在本發(fā)明的某些實施例中，乳液或多重乳液能夠使用具有較低表面張力的流體來形成。例如，流體的表面張力(通常相對于空氣在25°C和Iatm下測量)可以不超過大約40mN/m、不超過大約35mN/m、不超過大約30mN/m、不超過大約25mN/m、 不超過大約20mN/m、或者不超過大約15mN/m。流體的表面張力可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意合適技術(shù)來確定，例如Du Nouy Ring方法、Wilhelmy板方法、旋滴法、懸滴法、氣泡壓力方法(或Jaeger方法)、滴體積方法、毛細管上升方法、表面張力測量方法、或者靜滴法。具有較低表面張力的流體的非限定示例包括無極性和/或有機流體，例如辛醇、二乙醚、正己烷、異丙醇、辛烷、乙醇，甲醇，丙酮，醋酸等。在一些示例中，表面張力可以相對于周圍流體的表面張力進行測量。例如，具有較低表面張力的內(nèi)部流體可以由表面張力比該內(nèi)部流體的表面張力大至少大約2倍、至少大約2. 5倍、至少大約3倍、至少大約4倍、至少大約5倍、至少大約7倍、至少大約10倍等的外部流體包圍。在另一組實施例中，內(nèi)部流體可以具有相對較高粘性。較高粘性流體是不能快速或不容易流動的流體，因此不能快速形成液滴。例如，流體的粘度可以至少大約15mPa s、 至少大約20mPa s、至少大約30mPa s、至少大約IOOmPa S、至少大約300mPa s、至少大約 IOOOmPas、至少大約3000mPa s、至少大約104mPa s等。通常，流體的粘性在25°C下使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)來確定，例如使用粘度計，如U形管粘度計、落球粘度計，下降活塞粘度計，振蕩活塞粘度計，振動粘度計，旋轉(zhuǎn)粘度計，氣泡粘度計等。具有相對較高粘性的流體的示例包括但不局限于玉米糖漿，甘油，蜂蜜，聚合物溶液(例如，聚氨酯(PU)/ 聚丁二烯(PBD)共聚物，聚乙二醇，聚丙二醇等)等。在一些實施例中，具有較高粘性的流體也有更通常為固體的彈性特征，即流體為粘彈性。彈性可以認為是材料在受到外部應(yīng)力時將返回它的初始形狀的趨勢(相反，純流體在施加應(yīng)力時沒有返回它的初始形狀的趨勢或能力，與容納流體的容器無關(guān))；這樣的流體由于這種趨勢通常不能乳化(不是形成液滴)。通常，彈性通過通常在25°C下確定楊氏模量來測量。例如，流體可以有至少大約0. OlGPa、至少大約0. 03GPa、至少大約0. IGPa, 至少大約0. 3GPa、至少大約lGPa、至少大約3GPa或至少大約IOGPa的楊氏模量。楊氏模量能夠使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任意合適技術(shù)來測量，例如通過確定這些流體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。在各個實施例中，根據(jù)特殊用途，如這里所述形成的液滴可以為基本相同的形狀和/或尺寸(即“單分散”)，或者具有不同形狀和/或尺寸。這里使用的術(shù)語“流體”通常是指趨于流動并適應(yīng)它的容器輪廓的物質(zhì)，即液體、氣體、粘彈性流體等。通常，流體是不能承受靜態(tài)剪切應(yīng)力的材料，且當施加剪切應(yīng)力時，流體經(jīng)歷持續(xù)和永久的變形。流體可以具有允許流動的任何合適的粘度。如果存在兩種或更多流體，則各流體可以獨立地由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過考慮流體之間的關(guān)系從基本任何流體(液體、氣體等)中選擇。在一些示例中，液滴可以包含在載體流體如液體中。不過應(yīng)當指出，本發(fā)明并非僅限于多重乳液。 在一些實施例中，也可以制備單乳液。這里使用的“液滴”是被第二流體包圍的第一流體的分離部分。應(yīng)當知道，液滴并不必須是球形，而是例如可以根據(jù)外部環(huán)境呈其它形狀。在一個實施例中，液滴的最小截面尺寸基本上等于垂直于液滴所在的流體流的通道的最大尺寸。在一些示例中，液滴將具有均勻的直徑分布，即液滴具有的直徑分布使得不超過大約10%、大約5%、大約3%、大約1%、大約0. 03%或者大約0.01%的液滴具有的平均直徑大于液滴的平均直徑的大約 10%、大約5%、大約3%、大約1%、大約0. 03%或者大約0.01%，因此，在出口槽道內(nèi)的液滴可以有相同或類似的直徑分布。產(chǎn)生這種均勻直徑分布的技術(shù)在Link等的國際專利申請 No. PCT/US2004/010903 (申請日為 2004 年 4 月 9 日，標題為 “Formation and Control of Fluidic Species”，并在2004年10月28日公開為W02004/091763，該文獻通過參考結(jié)合到本文中)中以及在這里所述的其它參考文獻中公開。在一組實施例中，內(nèi)部流體流過主槽道，而外部流體通過一個或多個側(cè)部槽道而流入第一交叉部中，且運載流體通過一個或多個側(cè)部槽道而流入第二交叉部中。在一些示例中，外部流體在進入主槽道中時可以包圍內(nèi)部流體，而并不使得內(nèi)部流體形成單獨液滴。 例如，內(nèi)部流體和外部流體可以共線地在主槽道中流動。在一些示例中，外部流體可以包圍內(nèi)部流體，從而防止內(nèi)部流體接觸流體槽道的壁；例如，在一些實施例中，槽道可以在外部流體進入時加寬。在一些示例中，附加槽道可以將附加流體帶入主槽道中，而并不引起液滴形成。在某些情況下，運載流體可以引入主槽道中，從而包圍內(nèi)部和外部流體。在一些示例中，運載流體的引入可以使得流體形成單獨液滴(例如內(nèi)部流體的液滴，該內(nèi)部流體液滴由外部流體包圍，該外部流體再由運載流體包圍)；不過，在其它示例中，液滴形成可以例如通過控制運載流體的韋伯數(shù)而延遲，如前所述。在一些實施例中，運載流體可以防止內(nèi)部和/或外部流體與流體槽道的壁接觸，例如，槽道可以在運載流體進入時加寬，或者在一些示例中，運載流體可以使用一個以上的側(cè)部槽道和/或一個以上的交叉部來添加。在一些示例中，可以有超過三種流體。例如，可以有4、5、6或更多種流體共線地在微流體槽道中流動，例如使用如這里所述的技術(shù)來形成的微流體槽道，且在一些示例中重復地使用，例如包括3、4、5、6等或更多交叉部、親水性和/或平均截面尺寸的多重變化等。在一些示例中，一些或所有這些流體可以有噴射性能，例如流體可以允許噴射，而并不破碎成單個液滴。例如，多個共線的流體流可以形成于微流體槽道中，且在一些示例中，一個或多個流體流可以有噴射特性。因此，本發(fā)明的一個實施例通常涉及在微流體槽道內(nèi)形成2、 3、4或更多共線的流體，它們中的一些或全部有噴射性能。在一些示例中，如后面所述，一些或所有這些流體可以硬化，例如用于產(chǎn)生硬化的流或細流。在其它實施例中，可以使得共線流動的流體形成多個乳液液滴，如這里所述。在一些示例中，多重乳液液滴可以在單個步驟中形成，例如在產(chǎn)生多重乳液液滴之前并不產(chǎn)生單或雙重乳液液滴。圖IB中表示了包括三個分開的交叉部的系統(tǒng)的非限定示例。在該附圖中，系統(tǒng)10 包括主槽道15，該主槽道15能夠是微流體槽道，具有交叉部25、35和45，各交叉部通過多個側(cè)部槽道(第一槽道20、第二槽道30和第三槽道40)與主槽道15交叉而形成。在該示例中，交叉部35用于限定主槽道的第一部分11和第二部分12，盡管在其它實施例中，第一和第二部分可以以其它方式來限定，例如在主槽道內(nèi)的另一交叉部或者另一位置處。在該示例中，第二部分12的平均截面尺寸比第一部分的平均截面尺寸更大。在一些示例中，第一部分和第二部分也可以有不同的親水性。例如，第一部分11可以相對親水，而第二部分 12可以相對憎水，且不同親水性例如可以使用例如這里所述的溶膠-凝膠涂層來控制。根據(jù)一組實施例，內(nèi)部流體可以通過主槽道15供給系統(tǒng)10，而外部流體能夠通過在交叉部25處與主槽道15相遇的側(cè)部槽道20來供給。在一些實施例中，內(nèi)部和外部流體可以共線地流動，而并不在主槽道25中在交叉部25和35之間形成液滴。在交叉部35處， 外部流體可以通過側(cè)部槽道30來供給。運載流體可以包圍內(nèi)部和外部流體，在一些示例中使得內(nèi)部和外部流體形成多重乳液液滴(其中，外部流體包圍內(nèi)部流體)，但是在其它示例中，多種流體可以共線地流動，而并不形成液滴。例如，在一些示例中，槽道40還可以包含運載流體，且附加運載流體的引入可以引起單獨液滴的形成。這種處理的非限定示例在圖 2和3中表示，用于油/水/油多重乳液液滴。在另一組實施例中，系統(tǒng)例如圖IB中所示的示例可以用于形成四重乳液液滴。例如，槽道15可以包括第一流體，槽道20包括第二流體，槽道30包括第三流體，槽道40包括運載流體，以便產(chǎn)生第一流體的四重乳液液滴，該第一流體由第二流體包圍，該第二流體由第三流體包圍，該第三流體包含在運載流體內(nèi)。在某些方面，包含相對較薄流體層的雙重或多重乳液可以例如使用這里所述的技術(shù)來形成。在一些情況下，一種或多種流體可以硬化。類似的技術(shù)可以用于硬化流體流或流體射流(即不需要形成液滴或乳液)。例如，共線的流體流可以使用例如后面所述的流體硬化技術(shù)來硬化，以便形成細流，該細流包括包含多個嵌套層的嵌套細流。在一些示例中，相對較薄的流體層可以通過控制形成多重乳液的各流體的流速和 /或控制韋伯數(shù)來形成，以使得形成的多重乳液液滴具有相對大量的一種流體(例如最內(nèi)側(cè)流體)(與其它流體相比)。令人驚訝的是，通過如這里所述控制流速和韋伯數(shù)，可以形成包圍液滴的非常薄的流體“外殼”，與其它技術(shù)不同，在其它技術(shù)中，流體的厚度受到固有的限制。在一組實施例中，包圍液滴的流體“外殼”可以限定為處于兩個交界面之間在第一流體和運載流體之間的第一交界面以及在第一流體和第二流體之間的第二交界面。交界面可以有平均間隔距離(確定為在液滴上的平均值)，該平均間隔距離不超過大約1mm、大約300微米、大約100微米、大約30微米、大約10微米、大約3微米、大約1微米等。在一些示例中，交界面可以有相對于平均液滴尺寸限定的平均間隔距離。例如，平均間隔距離可以小于液滴的平均尺寸的大約30 %、小于大約25 %、小于大約20 %、小于大約15 %、小于大約10 %、小于大約5 %、小于大約3 %、小于大約2 %、或者小于大約1 %。用于形成硬化液滴和/或硬化流體流的流體硬化技術(shù)的示例包括在后面詳細介紹的技術(shù)以及在以下文獻中公開的技術(shù)Link等的國際專利申請NO.PCT/US2004/010903， 申請日為 2004 年 4 月 9 日，標題為“!formation and Control of Fluidic Species”，在 2004年10月沘曰公開為W02004/091763 ；Garstecki等的美國專利申請No. 11/368263, 申請日為 2006 年 3 月 3 日，標題為 “Systems and Methods of Forming Particles”，在 2007年3月8日公開為美國專利申請公開No. 2007/0054119 ；或者Weitz等的美國專利申請 No. 11/885306，申請日為 2007 年 8 月 29 日，標題為 “Method and Apparatus for Forming Multiple Emulsions”，在2009年5月21日公開為美國專利申請公開No. 2009/0131543，各文獻通過參考結(jié)合到本文中。因此，在本發(fā)明的一組實施例中，產(chǎn)生雙重乳液，即運載流體包含外部流體液滴， 該外部流體中又包含內(nèi)部流體液滴。在一些示例中，運載流體和內(nèi)部流體可以相同。由于憎水性不同，這些流體通常有變化的混溶性。例如，第一流體可以是溶于水的，第二流體是溶于油的，且運載流體是溶于水的。這種結(jié)構(gòu)通常稱為w/o/w多重乳液(“水/油/水”)。另一多重乳液可以包括溶于油的第一流體、溶于水的第二流體以及溶于油的運載流體。這種多重乳液通常稱為o/w/o多重乳液(“油/水/油”)。應(yīng)當知道，在上述術(shù)語中，術(shù)語“油” 只是指大致更憎水的流體，且不易混溶于水中，如本領(lǐng)域已知。因此，在一些實施例中，油可以是烴，但是在其它實施例中，油可以包括其它憎水性流體。還應(yīng)當知道，水并不需要是純水；它可以是水溶液，例如緩沖溶液、包含溶解鹽的溶液等。更具體地說，如這里所使用的，當在制造乳液的溫度和條件下一種流體不能在另一種流體中溶解至少10%重量的水平時，兩種流體相互不可混溶或者不易混溶。例如，兩種流體可以選擇成在形成流體液滴的時間范圍內(nèi)不可混溶。在一些實施例中，用于形成多重乳液的流體可以相同或不同。例如，在一些示例中，兩種或更多流體可以用于產(chǎn)生多重乳液，且在某些示例中，一些或全部流體可以是不可混溶的。在一些實施例中，用于形成多重乳液的兩種流體是相容的或易混溶的，而包含在這兩種流體之間的中間流體與這兩種流體不相容或不可混溶。不過，在其它實施例中，全部三種流體可以相互不可混溶，且在某些示例中，并不需要所有流體都必須是溶于水的。在本發(fā)明的其它實施例中可以使用多于兩種的流體。因此，本發(fā)明的特定實施例通常涉及多重乳液，該多重乳液包括較大的流體液滴，該較大流體液滴中包含一個或多個較小液滴，在某些示例中，該較小液滴中甚至能夠包含更小的液滴等。能夠制成任意數(shù)量的嵌套流體，因此，在本發(fā)明的一些實施例中，可以添加附加的第三、第四、第五、第六流體等， 以便制成復雜性增加的液滴內(nèi)的液滴。應(yīng)當知道，并不是所有這些流體都必須可區(qū)分；例如，可以制備包含油/ 7jC /油/水或水/油/ 7jC /油的四重乳液，其中，兩個油相有相同組分，和/或兩個水相有相同組分。在一組實施例中，可以制造單分散乳液，例如如上所述。流體液滴的形狀和/或尺寸例如能夠通過測量液滴的平均直徑或其它特征尺寸來確定。多個或一系列液滴的“平均
15直徑”是各液滴的平均直徑的算數(shù)平均值。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠確定多個或一系列液滴的平均直徑(或者其它特征尺寸)，例如使用激光散射、顯微鏡檢測或其它已知技術(shù)。在非球形液滴中，單個液滴的平均直徑是與該非球形液滴具有相同體積的理想球的直徑。在一些示例中，液滴(和/或多個或一系列液滴)的平均直徑可以為例如小于大約1毫米、小于大約500微米、小于大約200微米、小于大約100微米、小于大約75微米、小于大約50微米、小于大約25微米、小于大約10微米或者小于大約5微米。在某些示例中，平均直徑也可以為至少大約1微米、至少大約2微米、至少大約3微米、至少大約5微米、至少大約10 微米、至少大約15微米或者至少大約20微米。這里使用術(shù)語“確定”通常是指物質(zhì)的分析和測量，例如定量地或定性地，和/或檢測物質(zhì)的存在與否?！按_定”也可以指分析或測量在兩種或更多物質(zhì)之間的相互作用，例如定量地或定性地，或通過檢測這種相互作用的存在與否。合適技術(shù)的示例包括但不限于 光譜法如紅外、吸收、熒光、紫外/可見光，F(xiàn)TIR( “傅立葉變換紅外光譜”)或者拉曼；重量分析技術(shù)；橢圓光度法；壓電測量；免疫測定；電化學測量；光學測量如光密度測量；圓二色譜；光散射測量如準電光散射(quasielectric light scattering)；旋光測定法；折光測定法；或濁度測量。液滴的生成速率可以由液滴形成頻率來確定，液滴形成頻率在許多情況下可在大約IOOHz和5000Hz之間變化。在某些示例中，液滴生成速率可為至少大約200Hz、至少大約300Hz、至少大約500Hz、至少大約750Hz、至少大約IOOOHz、至少大約2000Hz、至少大約 3000Hz、至少大約4000Hz或者至少大約5000Hz等。另外，在一些示例中，通過平行使用多個裝置能夠方便生成大量液滴。在一些示例中，相對大量的裝置可以并行使用，例如，至少大約10個裝置、至少大約30個裝置、至少大約50個裝置、至少大約75個裝置、至少大約100 個裝置、至少大約200個裝置、至少大約300個裝置、至少大約500個裝置、至少大約750個裝置或者至少大約1000個裝置或者更多裝置可以并行操作。這些裝置可包括不同槽道、 孔、微流體等。在一些示例中，一組這樣的裝置可以通過水平和/或豎直地堆疊裝置而形成。這些裝置可以被共同控制，或者被分別控制，并且可以根據(jù)應(yīng)用來提供共同或單獨的流體源。這些系統(tǒng)的示例也在Romanowsky等的美國臨時專利申請No. 61/160184(申請日為 2009年3月13曰，標題為“Scale-up of Microfluidic Devices”)中介紹，該文獻通過參考結(jié)合到本文中。流體可以選擇成使得液滴相對于它們的周圍環(huán)境保持分散。作為非限定示例，流體液滴可以產(chǎn)生為具有運載流體，該運載流體包含第一流體液滴，該第一流體液滴包含第二流體液滴。在一些示例中，運載流體和第二流體可以相同或基本相同；但是在其它示例中，運載流體、第一流體和第二流體可選擇為基本上互相不混溶。包括三種基本上互相不混溶流體的系統(tǒng)的一個非限定示例為硅油、礦物油和水溶液(即水或者包含一種或多種溶于其中和/或懸浮于其中的物質(zhì)的水，例如鹽溶液、鹽水溶液、包含顆?；蚣毎乃膽腋∫旱?。系統(tǒng)的另一示例是硅油、氟代烴油和水溶液。系統(tǒng)的還一示例是烴油(如十六烷)、 氟代烴油和水溶液。合適的氟代烴油的非限定示例包括HFE7500，全氟萘烷
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括主微流體槽道；至少一個第一側(cè)部微流體槽道，所述第一側(cè)部微流體槽道與主微流體槽道在第一交叉部交叉；至少一個第二側(cè)部微流體槽道，所述第二側(cè)部微流體槽道與主微流體槽道在不同于第一交叉部的第二交叉部交叉；其中，第二交叉部將主微流體槽道分成在第二交叉部的第一側(cè)的第一部分和在第二交叉部的相對側(cè)的第二部分，第一部分被限定在主微流體槽道位于第一交叉部和第二交叉部之間的一側(cè)；相對于主微流體槽道的第一部分的平均截面尺寸，主微流體槽道的第二部分的平均截面尺寸大于主微流體槽道的第一部分的平均截面尺寸大約5%至大約20% ；以及主微流體槽道的第一部分具有第一親水性，主微流體槽道的第二部分具有與所述第一親水性不同的第二親水性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括在第一交叉部與主微流體槽道交叉的兩個第一側(cè)部微流體槽道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中兩個第一側(cè)部微流體槽道各自與主微流體槽道基本成直角地與所述主微流體槽道交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括在第一交叉部與主微流體槽道交叉的兩個第二側(cè)部微流體槽道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中兩個第二側(cè)部微流體槽道各自與主微流體槽道基本成直角地與所述主微流體槽道交叉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中主微流體槽道的第一部分相對親水，主微流體槽道的第二部分相對憎水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中主微流體槽道的第一部分相對親水，主微流體槽道的第二部分相對憎水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括至少一個第三側(cè)部微流體槽道，所述至少一個第三側(cè)部微流體槽道在不同于第一交叉部和第二交叉部的第三交叉部與主微流體槽道交叉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述至少一個第三側(cè)部微流體槽道和所述至少一個第二側(cè)部微流體槽道具有基本相同的親水性。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述至少一個第三側(cè)部微流體槽道和所述至少一個第二側(cè)部微流體槽道具有基本相同的平均截面尺寸。
11.一種方法，包括在主微流體槽道中提供第一流體；使得第一流體流向主微流體槽道與包含第二流體的至少一個第一側(cè)部微流體槽道的第一交叉部，以使第一流體由第二流體包圍，而不使第一流體形成單獨液滴；使得第一流體和第二流體流向主微流體槽道與包含第三流體的至少一個第二側(cè)部微流體槽道的第二交叉部，以使第二流體由第三流體包圍，而不使第一流體和第二流體形成單獨液滴；以及使得第一流體和第二流體形成單獨液滴，其中，第一流體包含在第二流體中，第二流體包含在第三流體中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中使得第一流體和第二流體形成單獨液滴的步驟包括使得第一流體、第二流體和第三流體流向主微流體槽道與包含第四流體的至少一個第三側(cè)部微流體槽道的第三交叉部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中第三流體和第四流體基本相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中使得第一流體和第二流體形成單獨液滴的步驟包括使得第一流體、第二流體和第三流體在噴射狀態(tài)下離開第二交叉部。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中使得第一流體和第二流體形成單獨液滴的步驟包括使得第一流體、第二流體和第三流體在流體的韋伯數(shù)大于1的狀態(tài)下離開第二交叉部。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中相對于在第二交叉部上游的主微流體槽道的平均截面尺寸，在第二交叉部下游的主微流體槽道的平均截面尺寸大于第二交叉部上游的主微流體槽道的平均截面尺寸大約5%至大約20%。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在第二交叉部上游的主微流體槽道具有第一親水性，在第二交叉部下游的主微流體槽道具有與第一親水性不同的第二親水性。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第一流體并不接觸第三流體。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在第二流體由第三流體包圍之后，第二流體并不接觸槽道壁。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第一流體和第二流體基本不混溶。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第二流體和第三流體基本不混溶。
22.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第一流體和第二流體在接觸第三流體之前基本共線地流動。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中基本所有的單獨液滴各自具有不超過大約Imm 的平均直徑。
24.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第一流體、第二流體或第三流體中的至少一個中包含物質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中微流體槽道的平均截面尺寸不超過大約1mm。
26.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中微流體槽道的平均截面尺寸不超過大約300 微米。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中微流體槽道的平均截面尺寸不超過大約100 微米。
28.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中微流體槽道的平均截面尺寸不超過大約30微米。
29.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過微流體槽道吸入第一流體的壓力小于大氣壓力。
30.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中單獨液滴的直徑分布使得不超過大約10%的液滴具有大于平均尺寸大約10%的尺寸。
31.一種物品，包括由第二流體液滴包圍的第一流體液滴，所述第二流體液滴由第三流體包圍，其中，第一流體液滴包括在空氣中在25°C下的表面張力不超過大約40mN/m的流體。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約Imm的特征尺寸。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約100微米的特征尺寸。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約10微米的特征尺寸。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約1微米的特征尺寸。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第二流體液滴基本沒有表面活性劑。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中第一流體液滴包括辛醇。
38.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中表面張力不超過大約30mN/m。
39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的物品，其中表面張力不超過大約25mN/m。
40.一種物品，包括由第二流體包圍的第一流體，所述第二流體由第三流體包圍，其中，第一流體具有在空氣中在25°C下的第一表面張力，第二流體有在空氣中在25°C下的第二表面張力，所述第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約Imm的特征尺寸。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的物品，其中第二流體液滴基本沒有表面活性劑。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的物品，其中第二表面張力為第一表面張力的至少2.5倍。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的物品，其中第二表面張力為第一表面張力的至少3倍。
45.一種物品，包括由第二流體包圍的第一流體，所述第二流體由第三流體包圍，其中，第一流體在25°C下的粘度為至少20mPas。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第二流體液滴具有直徑小于大約Imm的特征尺寸。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第二流體液滴基本沒有表面活性劑。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體在25°C下的粘度為至少lOOmPas。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體在25°C下的粘度為至少104mPas。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體為粘彈性的。
51.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體在25°C下的楊氏模量為至少 0.OlGPa0
52.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體的楊氏模量為至少0.IGPa0
53.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體的楊氏模量為至少lGPa。
54.根據(jù)權(quán)利要求45所述的物品，其中第一流體的楊氏模量為至少lOGPa。
55.一種制造多重乳液的方法，包括由第一流體形成第一液滴，所述第一流體由第二流體包圍，而第二流體由第三流體包圍，其中，第一流體在空氣中在25°C下的表面張力不超過大約40mN/m。
56.一種制造多重乳液的方法，包括由第一流體形成第一液滴，所述第一流體由第二流體包圍，而第二流體由第三流體包圍，第一流體在空氣中在25°C下具有第一表面張力，第二流體在空氣中在25°C下具有第二表面張力，其中，所述第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。
57.一種制造多重乳液的方法，包括由第一流體形成第一液滴，所述第一流體由第二流體包圍，而第二流體由第三流體包圍，第一流體在25°C下的粘度為至少20mPas，在25°C下的楊氏模量為至少0. OlGPa0
58.一種物品，包括第二流體，所述第二流體包含由第一流體形成的離散液滴，至少大約90%的第一流體形成的離散液滴的直徑分布使得不超過大約10%的離散液滴的尺寸大于離散液滴的平均尺寸大約10%，其中，第一流體在空氣中在25°C下的表面張力不超過大約40mN/m。
59.一種物品，包括第二流體，所述第二流體包含由第一流體形成的離散液滴，至少大約90%的第一流體形成的離散液滴的直徑分布使得不超過大約10%的離散液滴的尺寸大于離散液滴的平均尺寸大約10%，其中，第一流體具有在空氣中在25°C下的第一表面張力，第二流體具有在空氣中在25°C下的第二表面張力，所述第二表面張力是第一表面張力的至少2倍。
60.一種物品，包括第二流體，所述第二流體包含由第一流體形成的離散液滴，至少大約90%的第一流體形成的離散液滴的直徑分布使得不超過大約10%的離散液滴的尺寸大于離散液滴的平均尺寸大約10%，其中，第一流體在25°C下的粘度為至少20mPas，在25°C下的楊氏模量為至少 0.OlGPa0
全文摘要
本發(fā)明通常涉及乳液，更特別是涉及多重乳液。在一個方面，多重乳液通過將流體推壓至槽道內(nèi)而形成，例如使得流體作為“射流”進入槽道。側(cè)部槽道能夠用于包封具有包圍流體的流體。在一些示例中，多重流體可以在形成多重乳液液滴之前共線地流過槽道。在某些實施例中，流體槽道還可以包括變化程度的親水性或憎水性。例如，流體槽道可以在交叉部的上游(或者槽道內(nèi)的其它區(qū)域)相對親水，并在交叉部的下游相對憎水，或者相反。在一些示例中，平均截面尺寸可以例如在交叉部變化。例如，平均截面尺寸可以在交叉部增加。令人驚訝的是，尺寸的相對較小增加與流體槽道的親水性變化的組合可以在某些流動狀態(tài)下延遲共線流動的多重流體流的液滴形成；因此，形成多重乳液液滴的點能夠很容易地在流體槽道內(nèi)進行控制。在一些示例中，多重液滴可以在流體槽道內(nèi)的單個位置處(或附近)由共線流體流形成。此外，意外的是，如這里所述的系統(tǒng)可以用于在單乳液或多重乳液中包封流體，該流體在使用其它技術(shù)時將很難或者不能進行包封，例如具有低表面張力的流體、粘性流體或者粘彈性流體。本發(fā)明的其它方面通常涉及制造和使用這種系統(tǒng)的方法、包括這種系統(tǒng)的工具包、使用這種系統(tǒng)產(chǎn)生的乳液等。
文檔編號B01F5/26GK102574078SQ201080039023
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月2日
發(fā)明者A·R·阿巴特, D·A·韋茨, J·W·P·蒂勒 申請人:哈佛學院院長等