【前沿技术】无外置控制系统的微流体网络

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美国西北大学、圣路易斯大学、法国诺曼底大学合作，设计出一种微流体网络，仅通过控制输入或输出压力即可改变微流体网络内流体的流动方向。

微流体系统是能执行复杂任务的小型流体操纵装置。微流体系统已实现将数千个组件构成的网络集成到单个芯片上，但流体的控制依然需要大量控制阀和外部控制层。为此，研究人员设计了微流体网络以简化外部控制系统。微流体网络由输入/输出端、相互平行的微流道以及平行微流道间的连通通道构成，在平行微流道出口端置入圆柱形障碍物，使微流体网络的压力-流量呈非线性关系。实验、仿真和理论分析表明：仅改变输入输出端的压力差，就可引起连通通道间流体流向的变化；压力差高于阈值并关闭连接通道时，输入输出间的总流速增加。据此设计的6通道网络可由公共输入端向六个平行微流道输入不同流体，通过控制输入输出端压力，调节每个连接通道中流体的流向。在这个网络中，连接通道充当交换机，从而按照预先设计的压力混合不同流体。

这项研究证明将促进微流体系统在可穿戴医疗、可部署空间系统等领域的创新应用。

（蓝海星）

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