伴随着科学技术的不断进步,传统的分析检测设备已经无法满足众多领域的需求,为满足各类检测需求,现代的分析检测技术不断朝着微型化、便携化和智能化的方向发展,而微流控芯片正好符合这一发展方向的需求。微流控芯片是将生物、化学等领域中的运输、混合、分离等过程集成到微通道内进行的一种新型技术平台,在生物、医药和化学等领域都有着良好的应用前景。本文将从溶液运输与溶液混合两个方面去研究微流控芯片系统,并将两者有机结合,设计出可以依靠表面张力自主驱动并混合溶液的微流控芯片系统。论文研究内容主要包括以下几个方面:1、通过研究表面张力基本原理和控制方法,对微流控芯片的通道宽度与高度、入口通道间夹角等方面进行初步设计,对表面张力的自驱动性进行数值模拟,探究表面张力作为微流控芯片驱动力的可行性,并通过表面改性对比实验、T型通道自驱动实验对理论和仿真的可靠性进行验证,得到了较为良好的结果。2、通过研究诱导电渗流的生成理论,对诱导电渗流的对称涡旋理论和混合效果进行数值模拟,探究诱导电渗流作为微流控芯片混合器的可行性。通过涡旋理论实验和混合效果实验验证了理论和仿真的可靠性,并基于实验效果对微流控芯片进行改进,提出基于PCB板对混合器的制备进行优化。3、对前面所得的芯片设计方案进行数值模拟,搭建实验平台,制作可利用表面张力自驱动、诱导电渗流混合的集成芯片,并利用显微镜观察其驱动效果,再根据所得实际效果对芯片进行进一步的优化改进,通过加载OpenCV,编写Python程序提取并处理图像数据,计算其均匀性分析混合效率,这一研究可以为微流控芯片设计提供帮助。