56、微流控系统中基于气泡的微操纵器

微流控系统中基于气泡的微操纵器

1. 声学气泡在微流控系统中的应用

声学气泡在微流控系统中能够实现对颗粒的捕获、运输和多重操纵。例如，有研究人员利用被困在“马蹄形”结构中的振荡气泡控制了芯片实验室（LOC）设备中颗粒的轨迹。当气泡被激发并振荡时，颗粒会被相邻气泡捕获；关闭换能器后，颗粒立即回到层流驱动状态。

还有研究提出了一种多功能的基于气泡的声流体装置。通过改变施加的声场频率，被困在芯片底部微腔中的排列气泡可以在四种不同的振荡运动之间灵活切换，从而在微通道中产生相应的微流模式，实现微物体的稳定运输、捕获、3D 旋转和圆周旋转。

总的来说，声学气泡由于其不同的振荡状态和相应的微流模式，能够对微物体实现多种可控的多模态操作，在生物领域有广泛应用。

声学气泡操作的优势

• 设备简单 ：所需的设备相对简单，易于搭建和操作。
• 易于实现 ：操作过程相对简便，不需要复杂的技术和工艺。
• 低功耗 ：消耗的能量较低，符合节能环保的要求。
• 低成本 ：设备和运行成本较低，具有较高的性价比。

声学气泡操作面临的问题

在气 - 液界面长时间振荡的情况下，气泡中的气体可能会溶解，导致气泡的大小和形状发生变化，影响气泡的共振频率，进而可能导致操作功能失效。因此，如何延长气泡的使用寿命，提高气泡操作的有效性和稳定性，是未来发展中亟待解决的问题。

2. 光热气泡