微流体的控制——微阀

微流体控制是微流控芯片实验室的操作核心，芯片实验室中所涉及的进样、混合、反应、分离、检测等过程都需在可控的流体中完成。微型阀是微流控系统的主要部件之一。通过阀控制流体，使液体在指定方向流动。按微阀的结构，根据有无驱动力可分为有源阀和无源阀。

有源阀

原理：利用致动器产生的致动力实现阀的开闭或切换操作。制动机理有很多，其中包括压电、静电、电磁、形状记忆合金、热气动和气动等 。 

优点：动作切实可靠，致动力较强，密闭性较好；既可用于单向阀，也可用于切换阀的制作； 

局限性：整体的系统结构较为复杂，附加体积较大，制作难度较大，在一定程度上影响了此类微阀的广泛使用。

有源阀的每一种制动机理都有其优缺点：

• 热气动的制动力大，但速度慢；

• 压电制动能产生较大的制动力，但即使用非常高的电压所产生的位移也较小；

• 静电制动能产生较大的力和较大的位移，速度快而且需要较小的能耗，但要求很高的电压； 

• 外接电磁制动器能产生较大的作用力和位移，速度快而且需要较小的功耗，但体积较大，不便于应用到为利空系统中。

PDMS气动阀集成

无源阀

无源阀也称为被动阀，不需外力制动，利用流体本身的方向和压力变化来实现开关或切换，体积小，但不能主动进行阀的开关和切换。