被动式微混合器是微流控领域中一种重要的微器件,其在生物化工领域有着广泛的应用。由于其对液体溶液的混合不借助外部能量的特点,其几何结构的研究变得尤为重要。随着加工技术快速发展,其微通道的结构也是多种多样。本文针对被动式微混合器分子扩散和混沌对流的混合机理,进行了多种结构的设计与优化。首先,本课题通过正交实验法对二氧化碳激光加工工艺和热键合工艺的相关参数做了优化,并对微通道结构的可加工性有了一定的了解。然后,对多种蜿蜒形通道进行了数值仿真和混合实验,并对各混合器性能做了比较和评价。在微通道内设置障碍物也是一种提高混合效率的简单方法。本文利用正交实验法优化了障碍物布局,并最终将障碍物混合器的混合效率稳定在90%以上。微通道的拓扑优化是一个比较新颖的课题。本论文基于学者Olesen逆向流拓扑模型,将方波型微混合器做了改造。最终的拓扑混合器将混合效率较原始方波混合器最大提升了67%。