1基于微流體的液滴形成方法，

目前常用的有主被動(dòng)法和被動(dòng)法，要使用外場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，如熱、氣壓、壓電、微閥、磁場(chǎng)等，就能實(shí)現(xiàn)液滴的形成。無(wú)源產(chǎn)生方法不需要施加外場(chǎng)作用，直接利用微通道幾何結(jié)構(gòu)的限制促使流場(chǎng)交界面變形，增加界面不穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生離散相液滴。利用被動(dòng)液滴產(chǎn)生連續(xù)液滴串，不僅可以獲得尺寸均勻、單分散度好、空間分布均勻，而且能夠有效地避免外界干擾，消除交叉污染。依據(jù)微流體的材質(zhì)和通道結(jié)構(gòu)，可將被動(dòng)式中的微流體設(shè)備分為以下3類(lèi)。

2采用表面活性劑進(jìn)行微液滴融合。

除了以上利用流場(chǎng)和流場(chǎng)特性促進(jìn)液滴融合的方法外，還在微通道連續(xù)相中加入表面活性劑。

減小界面張力成為液滴融合的又一途徑。對(duì)油包水乳狀液進(jìn)行了研究，并用一種離子表面活性劑使其穩(wěn)定，并用另一種具有相反電荷的離子表面活性劑溶液進(jìn)行融合。但是，表面活性劑的使用存在著雙重性質(zhì)。結(jié)果表明：隨表面活性劑濃度的增加，液滴尺寸逐漸減小，不容易發(fā)生融合。另外，當(dāng)表面活性劑重量增加到5%時(shí)，附加試劑會(huì)引起液滴分離，而不發(fā)生融合。

本文提出一種確定微通道內(nèi)液滴融合的有效方法。液滴結(jié)合是通過(guò)降低外流油相表活性劑含量來(lái)減少液滴表面的活性劑對(duì)合。結(jié)果表明：無(wú)活性劑會(huì)縮短液滴融合時(shí)間；但是，不使用表面活性劑也有其缺點(diǎn)，例如意外融合的發(fā)生以及融合后進(jìn)一步融合，操縱液滴是有限制的。

3采用外場(chǎng)作用的液滴主動(dòng)融合方式。

在很小的通道中，液滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律很難精確控制，為了實(shí)現(xiàn)捕捉液滴以進(jìn)行融合反應(yīng)，可能需要施加外力作用。用電磁場(chǎng)進(jìn)行融合是目前最常用的一種主動(dòng)融合方式，它的原理是通過(guò)電誘導(dǎo)的反向電荷來(lái)實(shí)現(xiàn)液滴對(duì)融合。在靜電力作用下，液滴可能會(huì)彼此接近和融合，或者電場(chǎng)引起的麥克斯韋應(yīng)力使液滴界面變形和破裂，促進(jìn)液滴融合。在電場(chǎng)作用下，電壓在1~103V，頻率在DC至幾kHz之間，都能較好地控制液滴融合。另外，在用電場(chǎng)進(jìn)行液滴融合時(shí)，電極可嵌入在距離通道數(shù)毫米處或數(shù)毫米處，電場(chǎng)方向可與其平行或垂直。

4液滴融合過(guò)程的流場(chǎng)特性研究。

應(yīng)用流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和顯微流場(chǎng)測(cè)速技術(shù)，對(duì)液滴融合過(guò)程中的流場(chǎng)特性進(jìn)行研究，并對(duì)液滴融合機(jī)理進(jìn)行深入研究，成為當(dāng)前研究的重要內(nèi)容。對(duì)液滴在收斂性通道中的融合過(guò)程進(jìn)行了研究。觀察結(jié)果表明，液滴融合是通過(guò)接觸、排液、融合、滲透或包裹等步驟進(jìn)行的，主要取決于通道的幾何尺寸和各種力的作用。在直道中，后面的液滴瞬間滲入前面的液滴，即合。收斂通道內(nèi)，后部液滴包圍著前面的液滴，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的旋渦。

在十字通道交界處，研究了有液滴擠壓和旋轉(zhuǎn)兩種情況下的液滴內(nèi)部速度場(chǎng)，分析了所受的剪切應(yīng)力。由于剪切力的影響，液滴之間相互擠壓，使得液滴之間的速度矢量沿垂直方向運(yùn)動(dòng)，從而有利于液膜排液直到融合。由于速度向量場(chǎng)完全不同，且剪切力不對(duì)稱(chēng)，液滴的移動(dòng)對(duì)液膜排液沒(méi)有任何幫助，因而液滴旋轉(zhuǎn)后不發(fā)生融合。