液滴微流控是一个快速发展的研究领域,在生物工程、药物输送、化学合成、环境监测和微电子制造方面具有重要意义。在相关技术的推动下,电场、声波等微滴生成新方法不断涌现。这些创新使得能够创造出各种尺寸、形状和成分的液滴,为液滴微流体应用开辟了新方向。

近期,印度韦洛尔科技大学研究人员发表综述,系统总结了液滴微流控技术的最新进展,涵盖液滴生成、形态调控与动力学行为等多个方面。文章重点分析了通道几何结构、流体性质及外部场等因素对液滴形成的影响,探讨了复合液滴的生成机制与动态特性,并指出了该技术在重现性、防聚并和规模化方面面临的挑战与未来发展方向。相关研究成果以“Advances in droplet microfluidics: a comprehensive review of innovations, morphology, dynamics, and applications”为题目,发表于期刊《Microfluidics and Nanofluidics》。
本文要点:
1、本文综述了液滴微流控技术的最新进展,涵盖液滴生成方法、形态调控、动力学行为及其在材料科学、生物医学、化学合成等领域的广泛应用。
2、文章分析了通道几何形状、流体流速、通道壁表面性质等因素对液滴形成的影响,探讨了单液滴与复合液滴的生成机制及其动力学行为。
3、此外,还总结了当前面临的控制精度、规模化制备与液滴合并等挑战,并展望了其在个性化医疗、能源存储和空间技术等新兴领域的未来发展。
一张图读懂全文:




图1:液滴微流控系统示意图

图2:液滴微流控的应用领域

图3:微流控微滴生成原理(a. T 型结构、b. 交替 T 型结构、c. 流动聚焦、d. 共轴流、e. 电场辅助、f. 气动驱动)

图4:不同微滴生成机理对应的液滴流动状态

图5:a. 复合微滴的二维示意图;b. 直微通道中的复合微滴

图6:双乳液微流控液滴的生成(a. 流动聚焦法、b. 串联 T 型结法)

图7:改变外相流速对流动状态的影响

图8:微流控液滴直径及生成频率随连续相流速变化的实验观测(含拟合曲线)

图9:微流控液滴长度随相粘度比变化的实验观测(含拟合曲线)
论文链接:https://doi.org/10.1007/s10404-025-02789-5
(本文仅供参考学习及传递微流控研究成果,版权归原作者所有,如侵犯权益,请联系删除)






