作为高级动物，人类天性中好像就有穷追猛打、有枣没枣都要打三杆子的“劣根性”（开玩笑啦，高级灵长类不要恼我）。这个在微流体研究中表现的淋漓尽致。为了充分利用t=d²/D中的平方帽子，各方神仙各展奇能去充分降低流体通道的特征尺寸。一般来说：采用精密铣床能够加工出结构较为复杂、表面较为光滑、尺寸控制精细的结构，但特征尺寸d只能小到0.2mm；激光烧蚀和化学腐蚀（比如HF腐蚀玻璃）能够加工出小于0.2mm通道，但是它们对太过复杂的结构无能为力，同时尺寸的精度上就只能靠蒙了，真得不太能按照要求一丝不差的做出来；更为复杂的还有注模法（光蚀刻法等）特别适于三维结构的通道制作。但是即使这些方法把微通道尺寸降低到了几十微米（甚至几百纳米），按理说两个流体的混合时间已经很短了。但抱歉，你完全低估了高级灵长类的“血腥”本质。他们说：这怎么能够接受呢？你以为俺们不知道单纯依靠分子热运动的扩散速率很慢？！多少年了，俺们在罐子里做混合的时候怎么都得弄个搅拌桨什么的，微流体混合里怎么就不能加个搅拌桨？！

以“加个搅拌桨”为秘籍，微流体混合江湖第一个门派——主动式微流体混合器（Activemicromixer）轰然出世。该门派各大弟子把声场、磁场、电场、微搅拌器、介电泳、脉冲注射什么的都加到微流体通道上。换句话说，这个门派总想通过外加能量到微流体上，把本来安静流动（层流）的流体们搞得上蹿下跳，这样除了分子扩散还能利用对流来加速混合。

按理说“主动式”门派一统江湖没有问题，但架不住少林寺里总有张三丰。“张三丰”认为：指甲大小的芯片上还要加上一巴掌大的外置能量系统去增强混合？体型都不般配能是一家人吗？再说了，那得多花多少钱？崽卖爷田不心疼。我去！然后“张三丰”们破门而出，建立了第二个门派——被动式微流体混合器（Passive micromixer）。我承认，我早就暗中投靠这个门派好几年了，承蒙长老们照顾，花差花差什么的还行。我们门派的修炼原则是：只利用微流体通道结构的独特设计，依靠流体本身的流体力学特征和行为实现流体自身间的混合。看见了吧，佩服吧，我们门派的精髓就是——让你干活还得自带干粮！本门各大弟子研发的绝招有两大分支——叠片结构和混沌对流结构。前者是本门传统招式，只是想法设法地降低微流体通道尺寸，充分利用d脑袋上的帽子；后者则推陈出新，利用层流中的混沌对流来强化传质，这个分支对本门精髓理解最深，为吾辈楷模。（关于混沌对流我在后面还要单独写一个Note出来，原理这里不细说了，这个Note主要是青梅煮酒纵论江湖）。具体绝招如下：

Fig 1. Interdigitalpattern inlet with 138 microchannels (Löb, P.; Drese, K. S.; Hessel, V.;Werner, B. Steering of liquid mixing speed in interdigital micromixers —from very fast to deliberately slow mixing. Chem. Eng. Technol.2004, 27, 340–345.)

Fig1就是一个典型的叠片结构。像在Fig 1中那样，一个天纵奇才的大师兄楞是把一个微流体通道的入口分成了138个，比如说，把两个流体分别分成69份，彼此间交替分割接触，就像人的两只手叉着手指的样子，牛吧，这个师兄是德国人。

Fig 2. Passive chaotic flow micromixers:

(A) 2-D serpentine microchannel: alternatively curved channel,

(B) 3-D twisted microchannel: wave-like channel,

(C) barrier-embedded microchannel: Kenics structure,

(D) groove/ridge-machined microchannel,

(E) cylindrical (or semispherical) microchannel

Fig 2是体现本门精髓的混沌对流微混合结构，其核心就是怎么通过结构设计来让流体产生二次流(Secondary flow，即与主流方向垂直的流体分量)。像最左上角的Curve microchannel的结构，就是利用流体离心力和摩擦力来产生Dean flow，从而引发混沌对流来加强传质的。其它的具体原理在后面的Note中再介绍。

  虽然我投靠了被动式微混合门派，但武林门主说了：小样的，你们门派经常要点檀中穴却点到了涌泉穴，这种时候还要看人家主动式微混合门派！（被动式微混合在对流体流动的精确控制上不如主动式微混合）。好吧，大家都是混江湖的，以后见面就不打打杀杀的了。

  正所谓一入江湖岁月老，谁胜谁负天知晓！挖掘机技术哪家强，一支红杏出墙来！

  未完，八卦后续！