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简单的说:微流体是一种极限的“艺术”。归根溯源,微流体的物理基础可以追溯到爱因斯坦在分子运动论方面的研究。
1905年,也就是“爱因斯坦奇迹年”,那年26岁的“屌丝”、瑞士专利局职员爱因斯坦因私废公,在知识产权公务员的“重要”岗位上不务正业,接连发表了6篇划时代意义的论文,包括现在为人熟知的分子运动论、狭义相对论、光量子假说。其中的光量子假说1921年获得了炸药奖,狭义相对论和后来的广义相对论开启了人类的核能时代、宇宙探索时代,而专利员先生在分子运动论的相关研究中假设了分子的存在,一个法国人(斯维伯格)后来通过实验确定了布朗运动,并为分子的存在提供了佐证,并获得了炸药奖。不知道当时的“专利员”是不是对诺贝尔奖委员会嗤之以鼻。
言归正传,在分子运动论的研究中有一个重要的公式:t=d2/D。D是分子扩散系数,d是分子扩散距离,t是分子完全依靠分子热运动(分子扩散)运动位移长度为d所需要的时间。请注意:伟大的金融业指数原则要发威了。呃,理财专家告诉你:你现在存上10万元,你什么都用做,100年后由于利息复利的指数公式,你就会成为大富翁。好吧,假设你能活到100年后而且祈祷银行不要倒闭。扯远了,由于扩散距离d的脑袋上戴了个平方的帽子,所以分子扩散时间会随着d的降低急剧下降。也就是说,如果d降到极限小,那分子扩散时间几乎可以忽略了。换句好理解的话:如果两个不同的流体在极小的通道中接触,那么仅仅依靠分子热运动导致的自发的分子扩散,这两个流体也会在极短的时间内混合均匀。好吧,我得承认,啰嗦了半天,上面这句话才是我想说的。这就是现在蓬勃发展、花了大量纳税人的钱、一大群科学家赖以为生的微流体技术的起源和物理基础。
太困了,其它的后面再写,我可是要写一个系列出来的。
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GMT+8, 2024-9-1 19:26
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