1基于微流體的液滴形成方法，

目前常用的有主被動法和被動法，要使用外場驅(qū)動，如熱、氣壓、壓電、微閥、磁場等，就能實現(xiàn)液滴的形成。無源產(chǎn)生方法不需要施加外場作用，直接利用微通道幾何結(jié)構(gòu)的限制促使流場交界面變形，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)，可將被動式中的微流體設(shè)備分為以下3類。

2采用表面活性劑進行微液滴融合。

除了以上利用流場和流場特性促進液滴融合的方法外，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。對油包水乳狀液進行了研究，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，當表面活性劑重量增加到5%時，附加試劑會引起液滴分離，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)合是通過降低外流油相表活性劑含量來減少液滴表面的活性劑對合。結(jié)果表明：無活性劑會縮短液滴融合時間；但是，不使用表面活性劑也有其缺點，例如意外融合的發(fā)生以及融合后進一步融合，操縱液滴是有限制的。

3采用外場作用的液滴主動融合方式。

在很小的通道中，液滴的運動規(guī)律很難精確控制，為了實現(xiàn)捕捉液滴以進行融合反應(yīng)，可能需要施加外力作用。用電磁場進行融合是目前最常用的一種主動融合方式，它的原理是通過電誘導(dǎo)的反向電荷來實現(xiàn)液滴對融合。在靜電力作用下，液滴可能會彼此接近和融合，或者電場引起的麥克斯韋應(yīng)力使液滴界面變形和破裂，促進液滴融合。在電場作用下，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，在用電場進行液滴融合時，電極可嵌入在距離通道數(shù)毫米處或數(shù)毫米處，電場方向可與其平行或垂直。

4液滴融合過程的流場特性研究。

應(yīng)用流體力學(xué)實驗方法和顯微流場測速技術(shù)，對液滴融合過程中的流場特性進行研究，并對液滴融合機理進行深入研究，成為當前研究的重要內(nèi)容。對液滴在收斂性通道中的融合過程進行了研究。觀察結(jié)果表明，液滴融合是通過接觸、排液、融合、滲透或包裹等步驟進行的，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，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動，從而有利于液膜排液直到融合。由于速度向量場完全不同，且剪切力不對稱，液滴的移動對液膜排液沒有任何幫助，因而液滴旋轉(zhuǎn)后不發(fā)生融合。