被动式微流控混合器的研究进展

被动式微流控混合器的研究进展被动式微流控系统是利用微型通道内部的混合机制进行样品混合的一种技术。在过去几十年中，传统的被动式混合器的设计已经不断发展和优化，而新的设计和结构也不断涌现，使得该技术在多种

被动式微流控混合器的研究进展 被动式微流控系统是利用微型通道内部的混合机制进行样品混合的 一种技术。在过去几十年中，传统的被动式混合器的设计已经不断发展 和优化，而新的设计和结构也不断涌现，使得该技术在多种领域均能够 得到应用。在本文中，我们将探讨被动式微流控混合器的研究进展。 一、被动式微流控混合器的基本原理 微流控系统是由数百微米至数毫米规模的通道和微型器件组成的一 个小型化系统。被动式微流控系统通过微型通道内部的分岔、合流、扩 散等机制来实现混合。媒介物的混合受流体的速度、粘度和微结构特性 的影响。当两个或多个互相推进的流体到达交汇点时，受微观结构和流 体力学特性的影响，流体会产生不同的运动状态和混合程度。在被动式 微流控混合器中，混合效率的高低对微流控反应器的响应速度、检测灵 敏度、反应转化率等都有着重要的影响。 二、传统被动式微流控混合器的设计和发展 传统的被动式混合器通常由简单的微型通道构成，结构较为简单。 传统的混合器主要应用于识别和分离样品，混合器中限制了液体的流动 路径，液体固定在一条通道内流动。通道内部存在不同的阻力和流动速 度差异，从而产生混合，但混合效果并不理想。 在20世纪80年代和90年代初，科学家们对被动式混合器进行了 深入的研究，使得被动式混合器的混合效率得到了很大程度的提高。例 如，Beebe等人（2000）通过对微流道几何形状的改变，探索了不同结 构对于混合效果的影响。他们发现，在增加螺旋、纵向缩短和弯曲微通 道长度的同时，混合效果得到了很大的提高。 另外，许多基于被动式微流控技术的混合器也在现有结构的基础上 进行了改进，使得混合效果更理想。例如，Lei等人（2017）提出了一种