微米乃至纳米尺度构件中流体的驱动和控制是微电子机械系统(MEMS)中经常要遇到的问题,也是MEMS发展需要解决的关键技术之一,它在微型传感器、微型致动器 等微流体器件、微生物化学分析以及各种涉 及微流体输运的场合中均有着广泛的应用,而近几年生物芯片技术的进步和“lab-on-a-chip”概念的提出更是迫切要求实现微量流体的自动精确的驱动和控制。微流体驱动与控制技术的发展也严重影响着微流体器件的 进一步小型化和性能的改进,后者反过来也促进了微流体驱动与控制技术的发展,微流体驱动和控制技术的研究已逐渐成为MEMS研究的一个热点。 微流体的驱动与控制和宏观流体的驱动与控制有很大的不同,这主要是由于当尺度减小时,流体的流动特性发生了变化,这种流动特性的变化使得宏观流体驱动与控制技术在微流体中的简单移植往往不成功或者效果不好,微流体的驱动与控制技术更为复杂和多样化。 目前,微流体的驱功和控制技术种类很多,采用的原理和形式不尽相同,如按原理来分,可分为压力驱动、电水力驱动、电渗驱动、热驱动、表面张力驱动、离心力驱动等如按有无可动部件分,又可分为有阀和无阀的驱动和控制,其中每一种驱动和控制方式又有各种不同的操作形式,微流体的流动特性复杂、影响因素众多,而且有时几种方式是组合在一起的,上述条框式的分类只是近似的,不全面的,但为叙述方便,下面将大致按照原理分类对各种驱动和控制微流体的技术进行介绍。
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