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微流控(microfluidics )是一種精確控制和操控微尺度流體,以在微納米尺度空間中對流體進(jìn)行操控為主要特征的科學(xué)技術(shù),具有將生物、化學(xué)等實(shí)驗(yàn)室的基本功能諸如樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測等縮微到一個(gè)幾平方厘米芯片上的能力,其基本特征和**大優(yōu)勢是多種單元技術(shù)在整體可控的微小平臺上靈活組合、規(guī)模集成。是一個(gè)涉及了工程學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、微加工和生物工程等領(lǐng)域的交叉學(xué)科。微流控是系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù),它使用幾十到幾百微米尺度的管道,處理或操控很少量的(10*至10~18升,1立方毫米至1立方微米) 流體。但因其流體細(xì)小、速度快,存在研究時(shí)無法直接清晰觀測其流體運(yùn)動狀態(tài)和流體運(yùn)動流速的痛點(diǎn),讓研究者們深感頭痛!
高速攝像機(jī)是一種能夠以小于1/1000秒的曝光或超過每秒250幀的幀速率捕獲運(yùn)動圖像的設(shè)備。它用于將快速移動的物體作為照片圖像記錄到存儲介質(zhì)上。錄制后,存儲在媒體上的圖像可以慢動作播放。為此,它在針對微流控技術(shù)中可拍攝整個(gè)流體流動過程的動態(tài)畫面,從而進(jìn)行慢動作回放,并能取得精確的微流體尺寸和速度信息。
多相微流體系統(tǒng)研究對微流控技術(shù)發(fā)展非常關(guān)鍵。如何建立多相微流體系統(tǒng)相關(guān)研究基礎(chǔ)理論,解析其反應(yīng)過程與機(jī)制,實(shí)現(xiàn)對流體流動及反應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控,高速攝像機(jī)及測量技術(shù)可在此研究過程中發(fā)揮重要作用。
微流控、兩相/多相流案例圖:
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