AVT小編給大家分享微流控系列文章第2篇，一起了解一下靜態(tài)混合器、微反應(yīng)器和微流控芯片！感興趣的小伙伴快來(lái)了解一下！

本文來(lái)自輔必成《微流控系列(2)-靜態(tài)混合器、微反應(yīng)器和微流控芯片》作者：噴叔

靜態(tài)混合器由一系列安裝在空心管道中的混合單元構(gòu)成，依靠單元的特殊結(jié)構(gòu)和流體運(yùn)動(dòng)，使進(jìn)入混合器的流體各自分散，彼此混合。靜態(tài)混合器的工作原理，是流體在管線中流動(dòng)沖擊各種類型板元件,增加流體層流運(yùn)動(dòng)的速度梯度或形成湍流,層流時(shí)是“分割-位置移動(dòng)-重新匯合”，湍流時(shí)，流體除上述三種情況外，還會(huì)在斷面方向產(chǎn)生劇烈的渦流，有很強(qiáng)的剪切力作用于流體，使流體進(jìn)一步分割混合。同時(shí)，由于混合單元的作用，使流體時(shí)而左旋，時(shí)而右轉(zhuǎn)旋，不斷改變流動(dòng)混合方向，不僅將中心流體推向周邊，而且將周邊流體推向中心，從而造成良好的徑向混合效果，流體自身的旋轉(zhuǎn)作用在相鄰組件連接處的接口上亦會(huì)發(fā)生，這種完善的徑向環(huán)流混合作用，使物料*終獲得混合均勻的目的。之所以稱之為“靜態(tài)”混合器，是指管道內(nèi)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，只有靜止元件。

微反應(yīng)器，即微通道反應(yīng)器，是利用精密加工技術(shù)制造的特征尺寸在10到300微米之間的微型反應(yīng)器，微反應(yīng)器的“微”表示工藝流體的通道在微米級(jí)別，而不是指微反應(yīng)設(shè)備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應(yīng)器中可以包含有成百萬(wàn)上千萬(wàn)的微型通道，因此也實(shí)現(xiàn)很高的產(chǎn)量。微反應(yīng)器設(shè)備根據(jù)其主要用途或功能可以細(xì)分為微混合器、微換熱器和微反應(yīng)器。由于其內(nèi)部的微結(jié)構(gòu)使得微反應(yīng)器設(shè)備具有大的比表面積，可達(dá)攪拌釜比表面積的幾百倍甚至上千倍。微反應(yīng)器有著好的傳熱和傳質(zhì)能力，可以實(shí)現(xiàn)物料的瞬間均勻混合和高xiao的傳熱，因此許多在常規(guī)反應(yīng)器中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)都可以微反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。目前微反應(yīng)器在化工工藝過(guò)程的研究與開發(fā)中已經(jīng)得到廣fan的應(yīng)用，商業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域包括有機(jī)合成過(guò)程，微米和納米材料的制備和日用化學(xué)品的生產(chǎn)。微反應(yīng)器的微結(jié)構(gòu)zui大的缺點(diǎn)是固體物料無(wú)法通過(guò)微通道，如果反應(yīng)中有大量固體產(chǎn)生，微通道易堵塞，導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行。通過(guò)改進(jìn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)可解決這一問(wèn)題。

微流控（Microfluidics）是利用微管道處理或操縱流體的微反應(yīng)或微混合系統(tǒng)。微流控技術(shù)中使用的混合模塊，本質(zhì)上是一種基于靜態(tài)混合的微反應(yīng)器，商業(yè)應(yīng)用中將此類微反應(yīng)器標(biāo)準(zhǔn)化并逐漸控制成本至耗材水平，即為“微流控芯片”。微流控芯片作為微流控技術(shù)的**組件，通過(guò)在固體芯片表面構(gòu)建微型的反應(yīng)和分析單元，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物質(zhì)、核酸、蛋白質(zhì)和其他生化組份快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)，所以也稱微流控芯片為“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”(Lab on a chip)。微流控加工方法基于傳統(tǒng)MEMS微加工技術(shù)，所使用的材料包括硅、玻璃（石英）、有機(jī)聚合物等，其中聚合物由于低成本和易加工性，光學(xué)透明性，化學(xué)惰性和電絕緣性，及表面可修飾性和可密封性等特點(diǎn)得到了廣應(yīng)用，包括聚二甲基硅氧烷（PDMS），硬質(zhì)塑料PMMA、PC、COC、COP等。基于模具的聚合物微加工技術(shù)是目前微流控芯片制作的主流，壓印尤其是注塑技術(shù)適用于批量生產(chǎn)，是zui具有量產(chǎn)前景的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

1.頭條百科

2.www.hicomp.com含光微納