赵士明 赵静一 李文雷 王立亚 郭 锐

(①燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室, 河北 秦皇岛 066004；②先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室(燕山大学), 河北 秦皇岛 066004；③唐山工业职业技术学院机械工程系，河北 唐山 063299)

流体是物质的重要存在形式之一，流体的流动是自然界最基本的现象，通常把微米尺度或接近微米尺度空间里的流动称为微流体。以层流或低雷诺数为主要特征的微流体的操控简称为微流控。最近十几年迅速发展的微流控芯片是一种典型的微流控技术的推广，因为微尺度的特征，可以把生物、化学、医学等领域涉及的生物、化学等实验室的功能集成到一块几平方厘米的芯片上，因此也称为芯片实验室[1-3]。

微流控芯片可以操纵几十微米到几百微米的微小通道内部流体的流动，所控制的流体体积可以小至10-9～10-18L。微流控芯片主要以微管道网络为结构特征，被广泛应用于分离分析、生物科学和生命医学研究等众多领域，是当前微全分析系统领域发展的重点[4-6]。关于微流控芯片的研究有大量的文献报道，Nature杂志也对微流控芯片做过题为“芯片实验室”专辑。微流控芯片的成功研制为人类研究微尺度通道内的流动特性提供了重要基础，其在微纳机电系统(MEMS)、生物医疗、组织工程、新材料、新能源、高清显示、微流控器件、微纳光学器件、微纳传感器、微纳电子、生物芯片、光电子中都有应用。作为微流控芯片发展的核心部分，微流体驱动与控制系统的研究具有巨大的社会意义和市场价值。……