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微流控芯片的发展历程

2018-08-20孟婷婷

山东工业技术 2018年13期

摘 要:随着自然科学技术的发展,系统的微型化是大势所趋。微流控芯片作为生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等交叉学科而兴起的研究热点,本文主要介绍了微流控芯片的发展历程,并阐释了微流控芯片和微流控器件的应用价值。

关键词:微电机;微流控;芯片;PDMS

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.108

1 微机电系统

近几十年来,自然科学技术发展的一个重要趋势是逐渐向微型化迈进,系统的微型化是大势所趋,微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)就是微型化、集成化与智能化发展的典型。MEMS的定义是:集微型传感器、微型执行器以及控制电路等于一体的能够完成特定功能的微型器件或者系统,其中微型传感器、执行器和相对应的控制电路是MEMS的主体三部分,另外还包括信号处理、接口、电源等其他辅助部分[1-6]。

MEMS技术作为机械工程、微电子技术、控制工程、流体力学、材料学、生物医学、化学等交叉兴起的研究领域,具有以下特点:

(1)微型化:尺寸小、质量轻、响应快。

(2)集成化:MEMS技术可以把多个传感器、执行器、控制电路和信号处理等集成在一块方寸大小的芯片上,构成微系统。

(3)智能化:随着人们生活水平的提高,以MEMS为技术支持的具有感知能力、学习能力以及行为决策能力的智能化产品越来越受欢迎。

(4)材料:MEMS技术主要是以硅材料为主,其性能稳定,矿产存储丰富。

(5)批量生产:利用微加工技术,在一块硅基板上可以加工出成千上万个元件,并且可以重复加工。

(6)节能环保:非常低的生产成本、能源消耗更加符合当下的发展理念。……

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