文献综述（或调研报告）：
文献综述
1.惯性微流控原理
在过去的二十年里，微流控领域获得了巨大的发展。在快速制造领域的发展对于微流控研究者而言，无疑是个福音。研究者们立足于快速制造技术，探索和创新出大量流道结构，用于流体和粒子之间的混合，同时借助于电学和光学领域系统[1]，应用于健康问题[2]、生物化学分析、材料合成[3]以及其他新兴的领域。在这个过程中，微流控技术起到了关键作用。
由于为微流控芯片中流道结构尺寸和流速一般很小，传统观念中认为为流动具有低雷诺数的特点（通常在10-6-10-1之间）[4]。雷诺数的表达式为：
其中，为流体密度，为流道中流体特征流速，为流道水力直径，为流体的动力粘度。当雷诺数很小时，惯性力可以忽略不计。但雷诺数较大时，流体的惯性力和黏性力都是有限的，Navier-stokes(N-S)方程中的非线性惯性项不可忽略。微流动中引入的惯性效应使得微流体出现了与宏观尺度下相似的惯性迁移现象和Dean流，而这些被巧妙的用来操控流体和微纳米粒子。
对于方形或矩形截面直流道而言，流体方程中各种不同形式的非线性项会产生惯性升力，而这种惯性升力可以被用来操控微流体。为了实现粒子操控的目的，流道中粒子的横向迁移是必须的。这种现象首先由Segre和Silberberg发现，圆管中的粒子迁移至离圆心0.6倍半径的位置，并形成圆环。在当时，横向迁移效应是出人意料的，但它也正面了存在某个升力使得粒子处于特殊位置并始终保持平衡状态。而且，由于粒子一直处于该种状态，一定有至少两个惯性升力来维持。后来的研究发现，微流道内的Poiseuille流的抛物线速度剖面在粒子上诱导产生一个由流道中心指向壁面的剪切诱导惯性升力[5]。同时由于粒子在流道中自转而在其周围产生了与一个对称尾迹，当粒子应剪切诱导惯性升力的影响移动到流道壁面时，其对称尾迹受到流道壁面干扰，因而产生一个远离壁面的壁面诱导惯性升力[6]。当这两个力达到平衡状态时，微流道中的粒子将处于某个特定位置，并保持平衡，如图1所示。对于方形或矩形截面直流道而言，其平衡位置在流道靠流道长壁面的中心位置，方形流道有四个平衡位置，矩形流道有两个平衡位置，如图2所示[7]。
图2 直流道中粒子平衡位置示意图
图1 直流道中粒子惯性聚焦过程
而微流道为弯流道时，除了收到惯性升力的作用外，由于流道曲率和Dean流的引入，微流道中的粒子还将受到离心力和Dean拽力的作用，如图3所示。Dean拽力的影响可以通过Dean数来表征，其表达式为：
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