文献综述（内容包含了对电润湿的介绍与课题背景）
电润湿（Electrowetting，EW）是指通过调整施加在液滴与绝缘介质下电极之间的电势，来改变液滴与介质表面的润湿特性，从而改变液滴和介质表面的三相接触角，液滴产生形变，进而使液滴内部产生压强差，驱使液滴运动的现象。电润湿现象最早由诺贝尔奖得主法国科学家 Gabriel Lippmann 于 1875 年观察到[1,2]，他在汞和电解液之间施加电压时，发现静电荷会显著改变界面的毛细管力，并由此提出了著名的 Young-Lippmann 方程。1936 年，Aleksandr Froumkine[1]利用电场来改变处于金属表面的小水滴的形状，并成功的推动液滴在平板上运动。然而，对于这种液滴与电极直接接触，接触角的改变量很小，并且会因液滴的电解产生气泡，稳定性差。1993 年 Berge[3]在电润湿模型中引入了介电层，消除了电解的发生，称为基于介电层的电润湿或介质上电润湿（Electrowetting On Dielectric，EWOD），这一研究进展使电润湿技术几乎可用于任何导电的液体。此后，基于介质上电润湿的有关理论和实验研究成为微流体研究领域的重要内容之一。
在数字微流控（Digital Microfluidics （DMF））中，利用电润湿机理对片上的液滴进行操控是主流的流体控制技术。在DMF芯片中，纳微升大小的液滴被置于一列可控的电极上，通过控制电极上的加压时序，可以实现液滴的配发、传输、合并、分裂以及混合等操作。DMF芯片无需依赖三维流体通道和微机械部件，具有操作灵活、性能稳定等优点，在生物和化学分析方面具有广泛的应用前景。
目前开发的DMF芯片主要有封闭型和开放型两种结构（如图1）：封闭型芯片中液滴置于两个平行基板之间，接地电极和加压电极分别排布在上下层基板中；而开放型芯片的液滴位于单个基板表面，共面的分裂式电极也排布在此基板中。这两种DMF结构的芯片在流体操控方面各具优势。封闭型芯片可以执行全部四种（配发、传输、合并、分裂）基本液滴操作，并可以通过配发对液滴体积精确控制[4,10]。开放型芯片上不能完成分裂和配发的操作，但更利于样本快速混合和液滴快速蒸发（用于样本浓缩），而且接近球形的液滴形状具有聚焦荧光的作用从而可增强检测灵敏度[7]。由于液滴在开放型芯片上处于更自由的状态，也使开放型芯片更易于与其他流体操控或检测设备相结合[8,9]。
（a)
(b）
图1：基于电场驱动的DMF芯片。(a) 封闭型芯片（侧视图）：液滴置于上下两平行基板之间。(b) 开放型芯片（俯视图和侧视图）：液滴位于基板表面，分裂式电极对也排布在同一基板中。
