诸如例如流体喷射系统(例如，喷墨盒)、微流控生物芯片等之类的微流控系统经常采用微流控装置(或设备)。微流控装置可以使得能够对通过微流控系统的微流控流体通道或网络的小体积流体进行操纵和/或控制。例如，微流控设备可以使得能够对微升(即，符号为μl并且表示10-6单位)、纳升(即，符号为nl并且表示10-9升的单位)或者皮升(即，符号为pl并且表示10-12升的单位)量级上的流体体积进行操纵和/或控制。
附图说明
图1是根据本文所描述的教导而构建的具有示例微流控设备的示例微流控系统；
图2描绘了具有本文所公开的示例微流控网络的示例微流控设备；
图3描绘了根据本公开的教导而构建的可以被用来实现微流控设备的示例流体通道；
图4-图7描绘了图3的示例流体通道的示例泵循环；
图8描绘了本文所公开的另一示例流体通道；
图9描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图10描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图11描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图12描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图13描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图14描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图15描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图16描绘了本文中所公开的另一示例流体通道；
图17是图示了本文所公开的形成示例流体通道的示例方法的流程图；
图18是根据本文所描述的教导而构建的具有示例微流控设备的另一示例微流控系统；
图19是可以被用来实现本文所描述的示例方法和装置的示例机器的框图；
将贯穿(多个)附图和随附的所写描述在任何可能的地方使用相同的附图标记以提及相同或同样的部分。
具体实施方式
某些示例在上面标识的各图中示出并且在下面被详细描述。各图不一定是按比例的，并且为了清楚和/或简明起见，某些图以及图的某些视图可能在比例上或者被示意性地夸大示出。附加地，为了清楚起见，本文中所公开的示例微流控装置的一些组件已经被从(多个)附图中的一些中去除。虽然下文公开了示例方法和装置，但是应当注意的是，这样的方法和装置仅是说明性的，并且不应当被认为是对本公开的范围进行限制。
如本文中所使用的，诸如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“前方”、“后方”、“前面的”、“后面的”、“左边”、“右边”等之类的方向性术语是参照正被描述的图的定向而使用的。由于可以以许多不同的定向来放置本文所公开的各种示例的组件，所以方向性术语仅是为了说明性目的而使用的并且不意图进行限制。
微流控设备采用流体流动路径的网络。微流控系统经常采用微流控设备来使得能够对通过具有流体通道的流体网络的流体(例如，液体)进行操纵，该流体通道具有范围从几纳米到几百微米的横截面尺寸。在一些示例中，微流控生物芯片(经常被称为“片上实验室(lab-on-chip)”系统)采用微流控设备来对通过例如分析器的流体(例如，生物样本)进行运输和/或操纵以确定关于生物样本的信息。在一些示例中，流体喷射系统(例如，喷墨打印机的喷墨打印头)采用微流控设备来将流体从例如储液器引导到流体喷射系统的喷射喷嘴。
微流控设备采用主流动通道的网络来对流体网络的第一部分(例如，第一储液器)与流体网络的第二部分(例如，第二储液器)进行流体耦合。为了管理或促进微流控设备中的流体流动，一些已知的微流控系统包括被动泵送装置和/或主动泵送装置，诸如例如外部装备和泵机构、毛细类型泵、电泳泵、蠕动泵和旋转泵和/或流体致动器(例如，气泡生成器、压电元件、热电阻器等)。在一些示例中，当在微流控系统的情况下被采用时，外部装备和泵机构在尺度上并非为微米，并且与微流控设备相比在尺度上可能经常相对更大。例如，外部装备和泵机构包括例如外部注射泵或气动泵。然而，使用诸如外部注射泵和/或气动泵之类的外部装备来管理通过微流控设备的流体流动可能限制用于微流控系统的应用的范围。进一步地，这些类型的泵还可能在多功能性上受微流控设备可以容纳的外部流体连接的数量限制。毛细泵提供被动系统，造成微流控设备提供不可以被更改或改变的预定的或预设的流体流动速率。电泳泵可能涉及专门的镀覆、复杂的三维几何形状和高的操作电压。蠕动泵和/或旋转泵包括难以微型化到纳米尺度的移动部件。
为了控制通过主流动通道的流体流动，微流控设备经常采用流体致动器。一些微流控设备采用诸如气泡生成器或电阻器(例如，热电阻器)之类的流体致动器来管理通过微流控设备的流体通道的流体流动。为了引发通过主流动通道的流体流动，流体致动器可以被放置在微流控设备的对流体网络的第一部分和流体网络的第二部分进行流体耦合的流动通道的内部并且相对于微流控设备的总体长度被非对称地放置。这样的流体致动器可能是有益的，因为它们可以是在纳米尺度上放置和/或形成的，以配合在流体网络的流动通道内。因此，通路中的流体跨被放置在流体流动通路中的流体致动器流动。当被激活时，流体致动器在邻接流体致动器的流体通道内创建局部高压区以产生通过流体网络的净流体流动。在一些实例中，诸如例如电阻器之类的流体致动器还在致动期间邻接于流体致动器和/或高压区域而生成局部化的热。然而，在一些实例中，在流体流动通路中流动且跨流体致动器流动的流体(例如，具有细胞的生物流体)可能因为由被放置在流体流动通路内部的流体致动器在流通路中生成的局部化的高压区和/或热而变得被损坏(例如，溶解)。在一些示例中，本文中所公开的(多种)流体可以包括但不限于：流体的脆弱组分，诸如例如生物化学成分、生物流体、生物细胞和/或可能由于暴露于由微流控设备的流体致动器(例如，惯性泵、电阻器、压电元件等)所生成的相对高压区和/或温度冲击而被损坏的其它流体。
本文中所公开的示例微流控设备保护流体(例如，包含细胞的生物流体)免遭流动通过主流体流动通路或运输通道的高压和/或热冲击。在一些示例中，本文中所公开的示例微流控设备采用如下的泵：该泵隔离、减少或甚至消除流动通过主流体流动通路或运输通道的流体暴露于因泵的操作所致的高压和/或热冲击。为了保护流动通过主运输通道的流体流动通路的流体免遭高压和/或热冲击(例如，减少或者甚至消除生物化学流体或生物流体的脆弱组分暴露于高压区)，本文中所公开的示例微流控设备采用流体网络，该流体网络包括被放置在相对于流体通道的主流体流动通路和/或运输通道的分离的辅流体通道(例如，腔体)中的泵。不像先前的设备，流体致动器没有被放置在主流体流动通路或运输通道内。换言之，本文中所公开的示例泵采用被放置在辅流体通道或泵通道(例如，泵腔体)内的流体致动器，该辅流体通道或泵通道被放置在流体通道的流体流动通路和/或主运输流体路径的外部。
作为结果，可以在不将泵或流体致动器放置在主运输通道内的情况下，在流体网络的主运输通道内生成或引发流体流动。换言之，没有将泵或流体致动器放置在主流体流动通路或运输通道的周界或壁内，该主流体流动通路或运输通道在流体网络的第一部分与流体网络的第二部分之间运送流体。例如，流体致动器被放置在被对于主运输通道偏移但是与主运输通道流体连通的辅流体通道内。以这种方式，流体致动器可以在辅流体通道中而不在运输通道的流体流动通路内生成高压区和/或热区，由此保护主流动运输路径中的流体免遭由流体致动器和/或泵创建的高压区和/或热区。作为结果，可以在涉及压力敏感和/或热敏感的生物化学成分和/或生物流体的应用的情况下采用本文中所公开的示例微流控设备。
在一些实例中，将流体致动器或者更一般地将泵放置在运输通道的流体流动通路外部可能降低泵的总体效率。虽然将泵或流体致动器放置在运输通道的外部可能降低泵的效率，但是可以通过增加泵和/或流体致动器的大小(例如，电阻器的功率大小)和/或泵和/或流体致动器的致动频率来增加所减少的效率。在一些示例中，为了增加泵送效率，辅腔体以及更一般地泵可以是相对于主运输路径成一定角度(例如，在10度和88度之间)放置的。例如，泵(例如，泵的纵轴)可以是相对于主运输通道(的例如纵轴)成45度角放置的。在一些示例中，辅腔体是相对于主流动路径至少实质上垂直地(例如，以90度的定向，以及在88度和92度之间的定向)放置的。如本文中所使用的，实质上和近似地意味着以1％到10％不同于讨论中的术语。例如，实质上垂直意味着90度加上或减去1％到10％。例如，近似地10度意味着10度加上或减去1％到10％(例如，在9.9度和10.1度之间或者在9度和11度之间)。
更特别地转向图示的示例，图1描绘了微流控系统100，其包括具有流体网络104的微流控设备102，该流体网络104是根据本公开的教导而构建的。图示示例的微流控设备102和/或微流控系统100可以实现包括如下的微流控系统：测定系统；微电子冷却系统；诸如聚合酶链式反应(PCR)系统之类的核酸扩增系统；和/或涉及对小体积流体的使用、操纵和/或控制的任何系统。例如，微流控设备102以及更一般地微流控系统100可以将房间大小的实验室或系统的功能和/或组件合并到诸如微流控生物芯片或“片上实验室”之类的小芯片，该小芯片通过进行可能包括例如混合、加热和/或分离的过程来操纵和/或处理基于溶液的样本和系统。例如，微流控生物芯片可以被用来对测定操作进行集成以用于分析酶和DNA、检测生物化学毒素和病原体、诊断疾病等。
为了向微流控系统100的微流控设备102供给流体或流体组分、溶液或样本(例如，生物样本等)，微流控系统100采用流体输入106。流体输入106可以是储液器或腔体，用以存储或保持例如生物流体样本和/或要由微流控设备102操纵、移动、混合、分离和/或以其它方式处理的任何其它流体。图示示例的流体输入106与微流控设备102一起形成。在一些示例中，流体输入106可以是相对于微流控设备102被在外部地放置的储液器。在一些示例中，流体输入106中的流体可以经由外部泵被泵送到微流控设备102。
为了在流体已经被微流控设备102操纵之后收集该流体，图示示例的微流控设备102包括输出(例如，收集器或储液器)。图示示例的输出108可以是接收经处理流体的储液器或腔体。在一些示例中，在将流体从流体输入106提供到输出108之前，可以经由片上流体设备108a来操纵或处理流体。片上流体设备108a可以是分析器、反应器、混合器、热检测器、分离腔室、流动传感器、纳米结构传感器或生物传感器、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、用于检测和/或测量目标分子浓度的传感器或生物传感器，和/或用于分析、操纵和/或准备用于分析的流体的任何其它的片上设备。在一些示例中，可以利用例如片外光学观察装置、片外测定和/或其它分析装备来分析由微流控设备102所处理并且由输出108所捕获的流体。在一些这样的示例中，片上流体设备108a可以在输出108接收到流体之前准备流体以用于片外分析。在一些示例中，微流控设备102不包括片上流体设备108a。
为了将流体从流体输入106引导到输出108，图示示例的流体网络104包括流体运输通道110和泵112(例如，惯性微泵)。泵112与流体运输通道110流体连通。流体运输通道110可以采用多个流体通道，以及/或者泵112可以采用多个泵来在流体输入106与输出108之间进行运输和/或运送。为了使流体从流体输入106移动到输出108，图示示例的泵112创建通过流体运输通道110的流体流动。图示示例的泵112包括辅流体通道114和流体致动器116。特别地，图示示例的流体致动器116被放置在辅流体通道114的内部。流体致动器116可以是压电元件、声学致动器、热气泡电阻器致动器、压电膜致动器、静电(MEMS)膜致动器、机械/冲击驱动膜致动器、音圈致动器、磁致伸缩驱动致动器、机械驱动器和/或任何其它流体和/或机械位移致动器。
当流体致动器116在辅流体通道114内被激活时，泵112生成相对高压(例如，惯性气泡驱动的压力)。例如，可能在泵循环或流体致动器116的操作期间出现相对高压(例如暂时地或者在小的持续时间内)以引发通过流体运输通道110的流体流动。例如，在该相对高压循环之后在作为相对高压的结果而出现的相对小的压差下经由惯性而可能出现大量的流体物质运输。如与图2-图16相关地在下文中更详细描述的，将图示示例的示例泵112相对于流体运输通道110放置，以防止或约束高压区和/或热在流体致动器116的致动期间移动或溢出到流体运输通道110中。以这种方式，随着流体通过流体运输通道110流动到输出108，保护来自流体输入106的流体免于压力和/或热冲击。这样的对压力和/或热冲击的减少或者甚至消除特别有利于防止损坏含有例如脆弱组分的流体，该脆弱组分诸如例如生物化学成分、生物细胞等。
流体网络104以及更一般地微流控设备102的结构和组件可以是使用集成电路微制备技术制备的，该集成电路微制备技术诸如电成型、激光烧蚀、各向异性蚀刻、溅射、干法蚀刻和湿法蚀刻、光刻、铸造、模塑、冲压、机械加工、旋转涂覆、层压、3D打印和/或它们的任何组合和/或任何其它的微机电系统(即，MEMS)、(多种)芯片或基板制造技术。以这种方式，流体网络104可以包括单个芯片或基板上的多个流体运输通道110和/或多个泵112。例如，微流控设备102可以包括几百和/或几千个流体运输通道和/或泵。在一些示例中，流体网络104可以包括与流体运输通道110流体连通的多个泵112。附加地，流体网络104可以包括运输通道(例如，流体运输通道110)，该运输通道包括一维、二维和/或三维拓扑结构。
为了控制通过流体网络104的流体流动以及更一般地控制微流控设备102的各种组件和功能，图示示例的示例微流控系统10o采用控制器118。图示示例的控制器118包括处理器120、存储器122和致动器模块124。例如，图示示例的致动器模块124可以使得能够进行流体致动器116的选择性的和/或受控制的激活。例如，致动器模块124可以确定激活流体致动器116的顺序、定时和/或频率以精确地控制通过流体运输通道110以及更一般地，通过流体网络104的流体流动和/或体积位移。为了确定激活流体致动器116的顺序、定时和/或频率，图示示例的致动器模块124、处理器120以及更一般地控制器118可以从主机系统(诸如计算机)接收数据126。处理器120例如可以在存储器122中存储数据126。可以经由诸如例如电子连接、红外连接、光学连接、有线连接、无线连接和/或(多个)其它通信和/或信息传递路径将数据126发送到微流控系统100。在一些示例中，致动器模块124和/或处理器120可以从例如被放置在流体网络104内的传感器接收流体流动信息，以确定用于激活流体致动器116的顺序、定时和/或频率。在一些示例中，与被分析的流体相关联的信息(例如，来自片上流体设备108a、片外分析器等)可以被传输到控制器118以用于进一步的分析或标识。
图示示例的微流控系统100包括电源128，以为微流控设备102、控制器118、流体致动器116和/或可以是微流控设备102和/或微流控系统100的部分的其它电学组件提供电能。例如，电源128向流体致动器116提供电能，以激活或引发通过流体运输通道110的流体流动。
图2描绘了可以被用来实现微流控系统的示例微流控设备200，该微流控系统诸如例如为图1的微流控设备102。图示示例的微流控设备200使得能够进行对通过流体网络202的流体(例如，液体)的操纵。例如，流体网络202可以被用来实现图1的示例流体网络104。参考图2的示例，流体网络202包括形成在主体210(例如，基板或芯片)中的第一流体通道204、第二流体通道206以及第三流体通道208。图2的示例微流控设备200的流体通道204-208可以具有范围在大约几纳米和大约几百微米之间的横截面尺寸。在一些示例中，流体通道204-208可以仅在一个方向上生成流体流动。在其它示例中，流体通道204-208可以提供双向流体流动。在一些示例中，流体通道204-208可以提供二维和/或三维拓扑结构(例如，二维流体通道或三维流体通道)。例如，二维流体网络可以包括与第二流体网络通道流体交叉的流体运输通道(例如，在相对于第一流体网络通道非平行的定向上)，其中在第一流体网络通道和第二流体网络通道中引导流体流动。三维流体网络可以包括跨越主体210的底表面210b与主体210的上表面210a之间的流体通道或流体运输通道。主体210可以是单一的结构或者可以是使用多个层或结构形成的。在一些示例中，主体210可以包括多层构造，其包括由树脂材料所构成的底部和由玻璃所构成的盖。例如，主体210可以由树脂(例如，SU8树脂)、透明玻璃、硅和/或(多种)任何其它材料所组成。
第一流体通道204将流体网络202的第一部分212(例如，网络通道或储液器)与流体网络202的第二部分214(例如，网络通道或储液器)流体耦合。特别地，图示示例的第一流体通道204包括运输通道216(例如，主流体流动通路)和泵218，以使流体(例如，生物样本)从流体网络202的第一部分212移动到流体网络202的第二部分214。在图示的示例中，泵218相对于运输通道216偏移。
图示示例的第二流体通道206将第一储液器220和第二储液器222流体耦合到第三储液器224。在一些示例中，第一储液器220是可以接收流体的流体输入(例如，图1的流体输入106)，以及第二储液器222可以包含试剂材料。在一些这样的示例中，第三储液器224可以是输出(例如，图1的输出108)。第二流体通道206包括运输通道226和泵228，以使流体从第一储液器220和/或第二储液器222移动到第三储液器224。另外，图示示例的第二流体通道206包括片上流体设备230(例如，图1的片上设备108a)，以在第三储液器224接收到流体之前进行分析、操纵和/或获得与流体相关的信息。进一步地，在图示的示例中，泵228的第一端232与运输通道226流体连通，并且泵228的与第一端232相对的第二端234与运输通道226间隔开。特别地，泵228的第二端234突出远离运输通道226。在图示的示例中，泵228的第二端234与第二流体通道206的第四部分236(例如，流体网络)流体连通。第四部分236可以是例如与大气、流体网络202的另外的流体通道、加盖端等流体连通的排气口。
图示示例的第三网络通道208包括多个泵238，以使流体移动通过第三流体通道208的第一部分242与第三流体通道208的第二部分244之间的运输通道240。泵238中的每个包括与运输通道240流体连通的第一端以及突出远离运输通道240的第二端。在该示例中，流体通道204-206被示出为彼此流体隔离，以使得流体通道204-206没有彼此流体耦合或流体连通或者不与流体网络202的其它网络通道流体耦合或流体连通。然而，在一些示例中，流体通道204-206可以彼此流体连通和/或可以与流体网络202的其它网络通道流体连通。
图3描绘了根据本公开的教导所构建的示例流体通道300。图示示例的流体通道300可以实现诸如例如图1的微流控设备102和/或图2的微流控设备200之类的微流控设备。例如，图示示例的流体通道300可以被用来实现图1的示例流体网络102和/或图2的流体通道204-208。
为了在流体网络304的第一部分302与流体网络304的第二部分306之间移动或运输流体，示例流体通道300包括运输通道308和泵310(例如，惯性泵)。如在下文中更详细描述的，泵310与运输通道308流体连通。在一些示例中，第一部分302和第二部分306可以是流体路径或网络通道，其与流体网络304的其它网络通道流体连通。在一些示例中，第一部分302和第二部分306可以是储液器(例如，在大气压下存储流体)。例如，第一部分302可以是图1的流体输入108，并且第二部分306可以是图1的输出108。在一些示例中，第一部分302和/或第二部分306可以具有比运输通道308和/或泵310的体积容量更大的体积容量。在一些示例中，第一部分302可以经由被放置为邻接于运输通道308却不与之流体连通的通道与第二部分306流体连通(例如，跨越运输通道308下方的区域)。
图示示例的运输通道308限定了运输通道308的第一端312(例如，入口)与运输通道308的第二端314(例如，出口)之间的流体流动通路308a(例如，主流体流动通路或主运输通道)。在图示的示例中，流体流动通路308a是实质上直的流动路径。如本文中使用的实质上直的流动路径可以包括具有水平流动路径的流体流动通路308a，其中流体流动通路308a的轴可以在法向的2度(加上或减去2度)之内。图示示例的运输通道308的第一端312与流体网络304的第一部分302流体连通，并且运输通道308的第二端314与流体网络304的第二部分306流体连通。例如，运输通道308可以通过流体流动通路308a将生物流体从流体网络304的第一部分302运输到流体网络304的第二部分306。图示示例的运输通道308限定了第一端312与第二端314之间的总体长度316。图示示例的运输通道308的总体长度316可以在大约200微米和大约400微米之间。此外，图示示例的运输通道308具有限定了运输通道308的宽度和高度的矩形横截面。例如，运输通道308的高度和宽度中的每个可以在大约10微米和大约30微米之间。然而，在其它示例中，运输通道308的总体长度316可以是任何其它长度，以及/或者运输通道308可以包括任何另外的横截面(例如，圆形横截面、梯形横截面、三角形横截面等等)。
为了防止或减少对流动通过运输通道308的第一端312和第二端314之间的流体流动通路308a的流体的高压和/或热冲击，图示示例的泵310被放置为邻接于运输通道308的流体流动通路308a或者被相对于运输通道308的流体流动通路308a偏移，并且被放置在运输通道308的第一端312与第二端314之间。更具体地，图示示例的泵310被放置在运输通道308的流体流动通路308a的外部。为了将运输通道308的泵310和流体流动通路308a流体耦合，示例流体通道300包括接合部318(例如，连接部或交叉部)。在图示的示例中，当泵310被耦合到接合部318处的运输通道308时，图示示例的泵310和运输通道308形成T形轮廓或连接。换言之，图示示例的泵310相对运输通道308至少实质上垂直地(例如，在88度和92度之间定向、90度定向等)定向，以限定T形连接的辅腔体。例如，泵310的纵轴320相对于运输通道308的纵轴322是非平行的或者是实质上垂直的。然而，在一些示例中，为了增加泵310的效率，可以以一定角度(例如，Y形连接)将泵310耦合到运输通道308。例如，当以相对于运输通道308成一定角度来耦合泵310时，可以将泵310的纵轴320以相对于运输通道308的纵轴322(例如，水平轴)非平行和非垂直的定向进行放置。
为了在运输通道308中引发流体流动，图示示例的泵310包括辅流体通道324(例如，泵腔体或泵通道)和流体致动器326(例如，电阻器)。图示示例的辅流体通道324限定了辅流体通道324的第一端330与辅流体通道324的与第一端330相对的第二端332之间的腔体328。特别地，图示示例的辅流体通道324的第一端330经由接合部318与运输通道308流体连通。图示示例的辅流体通道324的第二端332与运输通道308的流体流动通路308a间隔开。特别地，第二端332突出远离运输通道308。更具体地，图示示例的第二端332突出远离运输通道308由辅流体通道324的总体长度334(例如，图3中的P)所限定的距离。图示示例的辅流体通道310的第二端332是加盖的或用壁围住的(例如，提供死头流动路径)并且防止通过其中的流体流动。在一些示例中，第二端332包含排气孔以对辅流体通道324排气(例如，防止气泡陷在辅流体通道324内)。辅流体通道324的总体长度334可以在大约200微米和400微米之间。此外，图示示例的辅流体通道324具有限定腔体328和/或辅流体通道324的宽度和高度的矩形横截面。例如，辅流体通道324的高度和宽度中的每个可以在大约10微米和大约30微米之间。然而，在其它示例中，辅流体通道324的总体长度334可以是任何其它长度，以及/或者运输通道308可以包括另外的横截面形状(例如，圆形横截面)。
附加地，在图示的示例中，辅流体通道324具有实质上类似(或等同)于运输通道308的尺寸外壳或轮廓的尺寸外壳或轮廓。换言之，图示示例的运输通道308的总体长度316、高度、宽度和横截面轮廓实质上类似(例如，等同)于泵310和/或辅流体通道324相应的总体长度334、高度、宽度和横截面轮廓。在一些示例中，运输通道308的尺寸轮廓(例如，横截面轮廓)可以与泵310的尺寸轮廓(例如，横截面轮廓)和/或辅流体通道324的部分不同。例如，运输通道308的横截面轮廓可以是矩形的或方形的，并且泵310和/或辅流体通道324的横截面轮廓可以是圆形的、圆锥形的和/或任何其它横截面形状。
当被激活时，流体致动器326在辅流体通道324内创建高压区域350(例如，可以包括热区的蒸汽气泡)。在一些示例中，流体致动器326还产生局部化的高温区域，其至少部分地叠加于高压区域350的一部分。为了减少或者甚至消除对运输通道308中的流体的压力和/或热冲击，流体致动器326被放置在辅流体通道324的腔体328内以及被放置在运输通道308的流体流动通路308a的外部。泵310的流体致动器326可以位于辅流体通道324的腔体328内的任何位置，该辅流体通道324的腔体328位于辅流体通道324的第一端330与辅流体通道324的第二端332之间。例如，可以将流体致动器326放置于相对于辅流体通道324的第一端330一定距离336处(例如，在大约50微米和大约150微米之间)。在一些示例中，流体致动器326可以被放置在距离第一端330一定距离338处(例如，图3中的P/2)，该距离使流体致动器326相对于辅流体通道324的总体长度334居中地定位(例如，相对于辅流体通道324的总体长度336对称的位置)。在一些示例中，流体致动器326可以具有至少实质上类似(例如，等同)于辅流体通道324的横截面轮廓的宽度和/或高度的横截面轮廓。例如，流体致动器326的横截面的周长可以至少实质上类似(例如，等同)于辅流体通道324的横截面的周长。在一些示例中，流体致动器326的横截面轮廓可以小于辅流体通道324的横截面轮廓。流体致动器326可以是泵致动器，诸如热喷墨泵、压电喷墨泵、压电元件和/或任何其它机械位移致动器。
流体致动器326相对于第一端330的放置可能影响泵效率或性能。例如，与在将流体致动器326放置得更远离第一端330和/或接合部318时相比，在将流体致动器326放置得更靠近第一端330和/或接合部318时，泵310可以在运输通道308的流体流动通路308a中引发更大量的压力和/或流体位移。作为结果，将流体致动器326放置得更靠近辅流体通道324的第一端330在运输通道308的流体流动通路308a中提供更大的压力和/或更大的流体位移，并且将流体致动器326放置得远离辅流体通道324的第一端330在运输通道308的流体流动通路308a中提供更小的压力和/或流体位移。因此，与在将流体致动器326放置得更远离接合部318时相比，在将流体致动器326放置得更靠近接合部318时可以实现更高的泵效率。然而，与在将流体致动器326放置得更远离第一端330时相比，在将流体致动器326放置得更靠近第一端330时，由流体致动器326所生成的更大量的高压和/或热可能溢出到运输通道308中。在一些实例中，流体致动器326与接合部318(例如，运输通道308与辅流体通道324之间的交叉部)间隔开，以减少或防止可能在激活流体致动器326期间生成的气泡(例如，蒸汽气泡)溢出到运输通道308的流体流动通路308a中。因此，在一些这样的实例中，将辅流体通道324中的流体致动器326放置得与第一端330相比更靠近第二端332可以帮助防止或减少蒸汽或气泡溢出到运输通道308的流体流动通路308a中的情况。以这种方式，在流体致动器激活期间所生成的蒸汽被包含在辅流体通道324内并且不会流动运输通道308的流体流动通路308a中。因此，虽然在将流体致动器326放置得更远离接合部318时泵310可能更不高效，但是在一些示例中，可以将流体致动器326放置得更远离接合部318，以减少或降低运输通道308的流体流动通路308a内的压力和/或热冲击。当与第一端330相比流体致动器被放置得更靠近辅流体通道324的第二端332时为了增加泵效率，可以增加流体致动器326的大小(例如，功率输出)和/或可以增加流体致动器326的致动频率。
在泵310被激活时为了在运输通道308内引发流体流动，将图示示例的泵310相对于运输通道308的总体长度316非对称地放置。换言之，泵310和/或泵310的第一端330(例如，出口)相对于运输通道308的总体长度316(例如，图3中的L)的中点340(例如，图3中的L/2)偏移。在图示的示例中，泵310和/或辅流体通道324的第一端330被放置为距运输通道308的第一端312一定距离342。换言之，图示示例的泵310被放置得与运输通道308的第二端314相比更靠近运输通道308的第一端312。泵310和/或辅流体通道324的第一端330相对于运输通道308的中点340的非对称放置创建运输通道308的短侧344(例如，短臂)和运输通道308的长侧346(例如，长臂)。以这种方式，泵310相对于运输通道308的中点326的非对称定位创建在运输通道308内驱动流体二向性(diodicity)(即，净流体流动)的惯性条件。
例如，因为泵310被放置为与流体网络304的第二部分306相比更靠近流体网络304的第一部分302，所以图示示例的泵310在泵310被激活时在运输通道308内引发从第一部分302朝向第二部分306的单向流体流动(例如，仅在一个方向上的流体流动)。例如，将泵310放置在运输通道308的总体长度316的中点340处可能不引发通过运输通道308朝向流体网络304的第二部分306的流体流动和/或流体位移(例如，不流动的状况)。因此，当被耦合到运输通道308时形成T连接并且被放置成与运输通道308的总体长度316流体对称(例如，在中点326处)的泵310可能在运输通道308内引发混合，但是泵310可能并不引发通过运输通道308从第一部分302到第二部分306的流体流动。
附加地，泵310相对于运输通道308的中点340的非对称放置可能影响总体泵效率。例如，将泵310放置得更靠近中点340可能引起泵效率降低，造成按每一泵循环通过运输通道308的更低的流体流动位移。将泵310放置得更远离中点340并且更靠近流体网络304的第一部分302或第二部分306中的任一个可以增加泵效率以按每一泵循环提供通过运输通道308的更大的流体流动位移。为了引发从第二部分306朝向第一部分302的流体流动，可以将图示示例的泵310相对于运输通道308的中点340非对称放置并且更靠近第二部分306，以使得运输通道308的短侧被限定得更靠近第二部分306，并且运输通道308的长侧被限定得更靠近第一部分302。
图4-图7图示在完整的泵循环期间通过图3的示例流体通道300的示例流体位移。图4图示在激活泵310之前在初始位置404处具有流体402(例如，具有诸如生物化学成分或生物细胞的脆弱组分的流体)的示例流体通道300。在操作中，为了引发从运输通道308的第一端312朝向运输通道308的第二端314的流体流动，激活流体致动器326。例如，可以经由例如控制器(例如，图1的控制器118)来激活或致动泵310的流体致动器326。例如，控制器可以引起电力源(例如，图1的电力源128)向流体致动器326提供电力。例如，流体致动器326可以是热电阻器，其接收来自电源的电流以通过运输通道308提供泵浦效应。
图5描绘了在泵310的泵循环的膨胀阶段502期间通过示例流体通道300的流体位移。例如，高压区域350限定泵310的泵循环的膨胀阶段502(例如，气泡膨胀)。高压区域350在辅流体通道324中在沿着辅流体通道324的纵轴320的方向504上引发向外的流体位移(例如，波)。虽然在辅流体通道324内生成高压区域350，但是由高压区域350创建的向外的流体位移经由与接合部318的流体连通而朝向辅流体通道324的第一端330移动并且进入运输通道308。进而，由高压区域350在辅流体通道324中引起的位移流体在运输通道308的流体流动通路308a中引发双向流体流动或流体位移。特别地，运输通道308的流体流动通路308a中的流体被在第一方向506上朝向运输通道308的第一端312引导并且被在第二方向508上朝向运输通道308的第二端314引导。如在图5中示出的，由于流体致动器326相对于第一端330和/或运输通道308的放置，由流体致动器326在被激活时所生成的高压区域350和/或热不投入到运输通道308中。换言之，当流体致动器326被激活时，因为流体致动器326没有被放置在运输通道308中，所以由流体致动器326所产生的高压区域350和/或热被保持在辅流体通道324内并且不溢出到运输通道308中。因此，流动通过运输通道408的流体流动通路308a的流体402中的脆弱元素(例如，细胞)受保护而免遭高压和/或热冲击。例如，流动通过蒸汽气泡的流体中的细胞组分可能变成被损坏。然而，在图示的示例中，高压区域350(例如，包括蒸汽气泡或蒸汽液体界面)被保持在辅流体通道324中并且远离流动通过运输通道308的流体流动通路308a的流体。
图6描绘了在泵循环的塌缩阶段602期间通过示例流体通道300的流体位移。随着流体在辅流体通道324内膨胀，压力在辅流体通道324内快速下落(例如，在大气压力之下)，引起流体的膨胀减慢，并且最终在辅流体通道324内引起向内或反向的流动或流体位移(例如，气泡塌缩)。辅流体通道324内的这种向内的流动或流体位移限定了泵310的泵循环的塌缩阶段602。更具体地，在泵循环的塌缩阶段期间，与膨胀阶段502期间发生的流体位移相比，辅流体通道324内的流体位移在相反方向上发生。换言之，塌缩阶段602期间辅流体通道324内的流体位移在远离辅流体通道324的第一端320的方向604上引发向内流动。经由接合部318在运输通道308的流体流动通路308a内感测到这样的向内流体位移。作为结果，运输通道308中的流体402也向内并且在反向方向上移位，引起运输通道308的短臂342中的流体以及运输通道308的长臂346中的流体朝向接合部318流动并且远离运输通道308相应的第一端312和第二端314流动。
作为膨胀-塌缩循环的结果提供了通过运输通道308的净流体流动。例如，在泵循环的塌缩阶段602期间引起的在运输通道308中的向内流动或流体位移606和608在如下的点处碰撞：该点一般与在泵循环的膨胀阶段502期间在运输通道308中的流体上的向外流动或流体位移(图5)的开始点不同。特别地，运输通道308的长臂346中的流体402在泵循环的膨胀阶段502(图5)的结束处具有更大的机械惯性。因此，运输通道308的长臂346中的流体402与运输通道308的短臂344中的流体402相比更慢地使方向反转。作为结果，运输通道308的短臂344中的流体402在泵循环的塌缩阶段602期间有更多的时间来获得机械动量。因此，在塌缩阶段602的结束处，运输通道308的短臂344中的流体402与运输通道308的长臂346中的流体相比具有更大的机械动量，造成在从运输通道308的短侧344朝向长侧346的方向上的净流体流动或流体位移。因为净流动是两个流体元素的不相等的惯性特性的结果(即，由膨胀-塌缩循环引起的运输通道308的短侧344和长侧346中的流体402的位移)，图示示例的泵310作为惯性泵起作用。
图7描绘了在泵循环的后塌缩阶段702期间通过示例流体通道300的流体位移。在一些实例中，在塌缩阶段602期间，在运输通道308中碰撞的来自短侧344和长侧346的流体402的动量可以是不同的。作为结果，流体402在膨胀-塌缩循环的塌缩阶段602之后可以在运输通道308中继续流动或者位移。例如，流体402可以在从第一端312到第二端314的方向704上继续流动或位移，直到运输通道308中的流体402的总动量经由例如粘性耗散(例如，来自运输通道308的壁的摩擦)而被耗散为止。该阶段限定泵循环的后塌缩阶段702。因此，对于泵310的给定泵循环而言，运输通道308内的总的净流动或流体位移可以是在膨胀阶段502、塌缩阶段602以及后塌缩阶段702期间发生的总的流体位移。在一些实例中，例如，运输通道308内的流体流动或流体位移可以在后塌缩阶段702的结束处终止或停止，要求通过另一泵循环激活流体致动器326以继续引发通过运输通道308的流体流动或净流体位移。在一些示例中，取决于流体特性和其它因素(诸如运输通道308的尺寸外壳、辅流体通道324以及流体致动器326的大小)，每个泵循环可以造成通过运输通道308的大约4皮升的净流体位移。
图8-图16图示了根据本公开的教导构建的示例流体通道800-通道1600。图8-图16的图示示例的流体通道800-通道1600可以实现诸如例如图1的微流控设备102和/或图2的微流控设备200的微流控设备。例如，图8-图16中示出的图示示例的流体通道800-通道1600可以被用于实现图1的示例流体网络102和/或图2的流体通道204-通道208。在一些示例中，图3的流体通道302可以包括图8-图16中的示例流体通道800-通道1600中的任何特征。下面将不再详细描述与在上面有关于图3描述的示例流体通道300的组件实质上相似或相同并且具有与那些组件的功能实质上相似或相同的功能的示例流体通道800-通道1600中的那些组件。替代地，感兴趣的读者请参考上面的对应描述。为了促进该处理，类似的附图标记将被用于同样的结构。示例流体通道800-通道1600并不限制于本文中所公开的示例。在一些示例中，图8-图16的示例流体通道800-通道1600的特征或结构可以与图8-图16的其它流体通道800-通道1600、图2的流体通道204-通道208和/或图3的流体通道302进行组合。
参照图8的示例，图示示例的流体通道800包括运输通道808(例如，实质上直的流体流动通路808a)和泵810。特别地，图示示例的运输通道808包括与第一网络通道802流体连通的第一端812(例如，入口)以及与第二网络通道806流体连通的第二端814(例如，出口)。附加地，将图示示例的泵810相对于运输通道808成角度801来放置或定向(例如，Y连接)。例如，使泵810和/或泵810的辅流体通道824相对于运输通道808倾斜、侧倾或以其它方式弯曲，以在泵810与运输通道808之间形成Y类型连接。例如，将泵810的纵轴820相对于运输通道808的流体流动通路808a的纵轴822(例如，水平轴)成非平行且非垂直的定向来放置。以这种方式，辅流体通道824的第一端830与运输通道808流体连通，并且辅流体通道824的第二端832突出远离运输通道808。在图示的示例中，在泵810被耦合到运输通道808时与辅流体通道824的第一端830相比辅流体通道824的第二端832更远离运输通道808的中点840。然而，在一些示例中，与辅流体通道824的第一端830相比辅流体通道824的第二端832可以更靠近运输通道808的中点840。在图示的示例中，辅流体通道824的纵轴852与运输通道808的纵轴822之间的角度801大约是45度。然而，在其它示例中，角度801可以是在大约10度和大约170度之间。在一些示例中，与如例如在图3中示出的将泵810放置为实质上垂直于运输通道808(例如，T连接、90度连接等)相比，如图8中示出那样相对于运输通道808成一定角度来放置泵810增加泵810的效率。换言之，与被相对于运输通道808实质上垂直放置(例如，大约90度)的泵相比，泵810可以生成更大量的通过运输通道808的流体流动或流体位移。例如，相对于运输通道808成一定角度放置泵810增加辅流体通道824内的流体的动量，并且/或者降低给予辅流体通道824中的流体的摩擦力(例如，内部摩擦或外部摩擦、壁摩擦等)的量。
参照图9的示例，示例流体通道900包括运输通道908(例如，实质上直的流体流动通路908a)、第一泵910a以及第二泵910b。更具体地，将第一泵910a和第二泵910b这两者相对于运输通道908的中点940非对称地放置。特别地，图示示例的第一泵910a被放置于运输通道908的第一端912与运输通道908的中点940之间，并且第二泵910b被放置于运输通道908的第二端914与中点940之间(例如，在中点940的与第一泵910a一侧相对的侧上)。此外，第一泵910a和第二泵910b被放置在运输通道908的纵轴922的同一侧901上(例如，在图9的定向中的运输通道908的上侧)。在操作中，图示示例的第一泵910a在从运输通道908的第一端912到运输通道908的第二端914的方向上引发在运输通道908中的流体流动。图示示例的第二泵910b在运输通道908中引发在运输通道908中的从运输通道908的第二端914到运输通道908的第一端912(例如，与由第一泵910a提供的流体流动的方向相反的方向)的流体流动。控制器(例如，图1的控制器118)可以交替地激活第一泵910a和/或第二泵910b，以更改在第一端912与第二端914之间的在运输通道908中的流体流动的方向。图示示例的第一泵910a和第二泵910b相对于运输通道908是实质上垂直的。在其它示例中，可以将第一泵910a和/或第二泵910b相对于运输通道908成一定角度(例如，成非平行且非垂直的角度、在10度和80度之间等)放置。
参照图10的示例，示例流体通道1000包括运输通道1008(例如，实质上直的流体流动通路1008a)、第一泵1010a以及第二泵1010b(例如，双泵系统)。在图示的示例中，将第一泵1010a和第二泵1010b这两者相对于运输通道1008的中点1040非对称地放置，并且将第一泵1010a和第二泵1010b这两者放置于运输通道1008的第一端1012与中点1040之间(例如，在中点1040的同一侧上)。附加地，图示示例的第一泵1010a被放置在运输通道1008的纵轴1022的第一侧1001上，并且图示示例的第二泵1010b被放置在运输通道1008的纵轴1022的第二侧1003上。换言之，第一泵1010a和第二泵1010b的相应的第二端1032在相反的方向上从运输通道1008突出。此外，图示示例的第一泵1010a的纵轴1020a是相对于第二泵1010b的纵轴1020b实质上被对准的(例如，被共轴对准和/或平行)。换言之，第一泵1010a和第二泵1010b共享同一中心线(例如，图10的定向中的竖向中心线)。
此外，图示示例的第一泵1010a和第二泵1010b是相对于运输通道1008是实质上垂直的(例如，在大约88度和大约92度之间)，以使得第一泵1010a和第二泵1010b中的每个均与运输通道1008形成T连接。在其它示例中，第一泵1010a和/或第二泵1010b可以被相对于运输通道1008成一定角度(例如，以非平行且非垂直的角度)放置。在操作中，第一泵1010a和第二泵1010b可以同时地和/或交替地操作，以引发通过运输通道1008的流体流动或位移。在一些示例中，第二泵1010b是备用泵，并且在第一泵1010a处于非工作或故障状态(例如，未进行操作)时操作。控制器(例如，图1的控制器118)可以激活第一泵1010a和第二泵1010b(例如，同时地或交替地)以引发在运输通道1008中的从第一端1012到第二端1014的流体流动。
图11图示了本文中所公开的另一示例流体通道1100。图11的流体通道1100类似于图10的流体通道1000。然而，示例流体通道1100的第一泵1110a相对于示例流体通道1100的第二泵1110b被偏移。更具体地，示例第一泵1110a的纵轴1120a被相对于示例第二泵1110b的纵轴1120b偏移(例如，平行但是不共轴对准)。换言之，第一泵1110a和第二泵1100b不共享同一中心线(例如，图11的定向中的同一竖向中心线)。
图12图示本文中所公开的另一示例流体通道1200。图12的示例流体通道1200包括耦合到运输通道1208的第一泵1210a、第二泵1210b、第三泵1210c和第四泵1210d。在图示的示例中，第一泵1210a、第二泵1210b、第三泵1210c和第四泵1210d中的每个被放置在运输通道1208的第一端1212与运输通道的中点1240之间。附加地，图示示例的第一泵1210a和第二泵1210b被放置在运输通道1208的纵轴1222的第一侧1201上，并且第三泵1210c和第四泵1210d被放置在运输通道的纵轴1222的第二侧1203上。进一步地，第一泵1210a、第二泵1210b、第三泵1210c和第四泵1210d包括相应的轴1220a、1220b、1220c和1220d。图示示例的轴1220a、1220b、1220c和1220d中的每个被相对彼此偏移，以使得轴1220a、1220b、1220c和1220d不是共轴对准的(例如，图示示例的轴1220a、1220b、1220c和1220d不共享同一中心线)。然而，在一些示例中，第一泵1210a的第一轴1220a可以与第三泵1210c的第三轴1220c共轴对准，和/或第二轴1220b可以与第四泵1210d的第四轴1220d共轴对准。
图13图示本文中所公开的另一流体通道1300。图示示例的流体通道1300包括运输通道1308和与运输通道1308流体连通的泵1310。图示示例的泵1310被放置在由运输通道1308限定的流体流动通路1308a的外部。图示示例的运输通道1308具有弯转的或弯曲的轮廓或形状。例如，图示示例的运输通道1308包括第一流体路径1301、中间流体路径1303和第二流体路径1305。在图13的定向中，第一流体路径1301和第二流体路径1305被相对于中间流动路径1303(例如，其在图13的定向中被水平地定向)实质上垂直地(例如，竖向地)定向。第一流体路径1301与流体网络1307(例如，储液器)和中间流体路径1303流体连通。第二流体路径1305与中间流体路径1303和流体网络1307流体连通。因此，图示示例的示例流体通道1300提供了流体再循环系统。第一流体路径1301限定了运输通道的第一端1312，并且第二流体路径1305限定了运输通道1308的第二端1314。为了引发通过运输通道1308的流体流动，将泵1310相对于运输通道1308的中点1340(例如，中间流体路径1303)非对称地放置。此外，将泵1310相对于运输通道1308和/或中间流动路径1303成一定角度1309放置。例如，泵1310的纵轴1320相对于运输通道1308的中间流体路径1303的纵轴1322是非平行且非垂直的。例如，图示示例的角度1309可以在大约5度到175度之间。
图14图示本文中所公开的另一示例流体网络1400。图14的示例流体网络1400实质上类似于图13的示例流体通道1300。更具体地，泵1410被耦合成与运输通道1408和/或运输通道1408的中间流动路径1403流体连通。然而，图示示例的泵1410被放置在由运输通道1408限定的流体流动通路1408a的外部。不像图13的示例流体网络1300，图14的流体网络1400包括泵1410，其被相对于运输通道1408和/或中间流动路径1403实质上垂直地(例如，竖向地)放置。换言之，泵1410的纵轴1420相对于运输通道1408的纵轴1422和/或中间流动路径1403是实质上垂直的。
图15图示本文中所公开的另一示例流体通道1500。图15的示例流体通道1500实质上类似于图13的示例流体通道1300。然而，泵1510被放置或耦合到在运输通道1508的第一流体路径1501与运输通道1508的中间流体路径1503之间的交叉部1511处(例如，形成的拐角)的运输通道1508。在图示的示例中，示例流体通道1500的泵1510相对于运输通道1508成一定角度。换言之，图示示例的泵1510被相对于第一流体路径1501和中间流体路径1503成一定角度地定向。例如，泵1510的纵轴1520相对于运输通道1508的中间流动路径1503的纵轴1522是非平行且非垂直的。例如，图示示例的角度1509可以在大约5度和175度之间。
图16图示本文中所公开的另一示例流体网络1600。图16的示例流体网络1600实质上类似于图15的示例流体通道1500。图示示例的泵1610被耦合到在运输通道1608的第一流动路径1601与运输通道1608的中间流动路径1603之间的交叉部1611处的运输通道1608。不像图15的示例流体通道1500，图示示例的流体网络1600的泵1610相对于运输通道1608是实质上平行的(例如，水平的)，和/或相对于运输通道1608的第一流动部分1601是实质上垂直的。例如，泵1610的纵轴1620与中间流动路径1603和/或运输通道1608的纵轴1622是实质上平行的(例如，水平的)和/或共轴对准的。
图17是示例方法1700的流程图，该示例方法1700可以被用于形成微流控网络的示例流体通道。例如，示例方法1700可以被用于形成图1的示例流体网络104、图2的流体通道204-208、图3的流体网络300和/或图8-图16的流体通道800-1600。虽然图17中已经图示了形成示例流体通道的示例方式，但是图17中图示的步骤和/或处理之一可以被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或以任何其它方式实现。还进一步地，图17的示例方法可以包括除了图17中图示的那些之外的或替代图17中图示的那些的处理和/或步骤，并且/或者可以包括多于一个的任何或全部的图示处理和/或步骤。进一步地，虽然参照图17中图示的流程图描述了示例方法，但是可以交替地使用形成流体通道(例如，图1的流体网络104、图2的流体通道204-208、图3的流体通道302以及图8-图16的流体通道800-1600)的许多其它方法。为了促进对示例方法1700的讨论，将有关于图3的示例流体通道302和图8的流体通道802来描述示例方法1700。然而，示例方法1700可以被用于形成图1的示例流体网络104、图2的流体通道204-208以及图9-图16的示例流体网络900-1600。
参照示例方法1700，该方法通过将泵310、810放置为邻接于运输通道308、808而开始，其中运输通道308、808限定了运输通道308、808的第一端312、812(例如，入口)与第二端314、814(例如，出口)之间的流体流动通路308a、808a，并且泵310、810限定了具有第一端330、830和第二端332、832的辅流体通道324、824(框1702)。例如，可以在基板210中形成泵310、810和运输通道308、808。在一些示例中，运输通道308的第一端312、812(例如，入口)可以被放置成与流体网络的第一流体通道302、802流体连通。在一些示例中，运输通道308、808的第二端314、814可以被放置成与流体网络的第二流体通道306、806流体连通。在一些示例中，泵310、810限定了具有第一端330、830和第二端332、832的辅流体通道324、824。在一些示例中，泵310、810被放置在运输通道308、808的第一端312、812与第二端314、814之间并且邻接于运输通道308、808的中点340、840。
将泵310、810的辅流体通道324、824(例如，辅流体通道)的第一端330、830定向成与运输通道308、808的流体流动通路308a、808a流体连通(框1704)。泵310、810的辅流体通道324、824的第二端332、832在远离运输通道308、808的流体流动通路308a、808a的方向上突出(框1706)。流体致动器326、826被放置在辅流体通道324、824的第一端330、830与辅流体通道324、824的第二端332、832之间的辅流体通道324、824内(框1708)。以这种方式，将流体致动器326、826放置在运输通道308、808的流体流动通路308a、808a的外部。
如上面注意到那样，示例方法1700可以是使用如下来实现的：热喷墨制造技术、集成电路微加工技术、电成型、激光烧蚀、各向异性蚀刻、溅射、干法蚀刻和湿法蚀刻、光刻、铸造、模制、冲压、机械加工、旋转涂覆、层压、3D打印和/或它们的任何组合和/或(多种)任何其它的微机电系统(即，MEMS)、芯片或基板制造技术。
图18图示本文中所公开的另一微流控系统。例如，微流控系统1800可以被用于实现流体喷射设备，诸如例如，喷墨打印机(例如，连续喷墨打印机)。在下面将不再详细描述示例微流控系统1800的与上面有关于图1描述的示例微流控系统100的组件实质上相似或相同并且具有与那些组件的功能实质上相似或相同的功能的那些组件。替代地，感兴趣的读者请参考上面的对应的描述。为了促进该处理，类似的附图标记将被用于同样的结构。例如，图18的微流控系统1800包括实质上类似于图1的示例微流控系统100的示例控制器118、处理器120、存储器122、致动器模块124、数据126和电源128的控制器1818、处理器1820、存储器1822、致动器模块1824、数据1826和电源1828。
图示示例的微流控系统1800包括具有流体网络1804以将流体流动(例如，墨)从流体输入106提供到喷嘴1808的微流控设备1802。图示示例的流体网络1804包括流体运输通道1810和泵1812。泵1812包括辅流体通道1814和被放置在辅流体通道1814中的流体致动器1816。在一些示例中，流体网络1804的泵1812使得流体输入1806中的流体能够通过流体运输通道1810流动到喷嘴1808。可以通过图2的示例流体通道204-208、图3的流体通道302、图8-图16的流体通道800-1600和/或它们的任何组合来实现示例微流控设备1802的流体网络1804。示例微流控设备1802可以向喷嘴1808施加压力，以便在流体被分散通过喷嘴1808时把连续的流体喷射(例如，墨的喷射)分解成相等大小和间隔的液滴。在一些示例中，收集未使用的液滴以用于再循环，并且将其提供回到流体输入1806。例如，可以采用图13-图16的示例流体通道1300-1600来将未使用的液滴再循环到流体输入1806。
图19是示例处理器平台1900的框图，该示例处理器平台1900能够执行指令以分别实现图1和图18的控制器118和1818。处理器平台1900可以例如是服务器、个人计算机、移动设备(例如，蜂窝电话、智能电话、诸如iPad之类的平板设备)、个人数字助理(PDA)、互联网电器或任何其它类型的计算设备。
图示示例的处理器平台1900包括处理器1912。图示示例的处理器1912是硬件。例如，处理器1912可以是由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器实现的。
图示示例的处理器1912包括本地存储器1913(例如，高速缓存器)。图示示例的处理器1912经由总线1918与包括易失性存储器1914和非易失性存储器1916的主存储器进行通信。易失性存储器1914可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器1916可以由闪速存储器和/或任何其它期望类型的存储器设备来实现。由存储器控制器来控制对主存储器1914、1916的访问。
图示示例的处理器平台1900还包括接口电路1920。接口电路1920可以由任何类型的接口标准来实现，接口标准为诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI快速接口。
在图示的示例中，至少一个输入设备1922被连接到接口电路1920。(多个)输入设备1922允许用户将数据和命令输入到处理器1912中。(多个)输入设备可以是由例如音频传感器、麦克风、相机(静物相机或视频相机)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、追踪板、轨迹球、等值点和/或语音识别系统来实现的。
一个或多个输出设备1924也被连接到图示示例的接口电路1920。输出设备1924可以是例如通过显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、触摸屏、触觉输出设备、打印机和/或扬声器)来实现的。图示示例的接口电路1920因此包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。
图示示例的接口电路1920还包括通信设备(诸如传输器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡)以促进经由网络1926(例如，以太网连接、数字订户线路(DSL)、电话线路、同轴线缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何种类的计算设备)交换数据。
图示示例的处理器平台1900还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备1928。这样的大容量存储设备1928的示例包括软盘驱动、硬驱动盘、压缩盘驱动、蓝光盘驱动、RAID系统以及数字通用盘(DVD)驱动。
图19的编码指令1932可以被存储在大容量存储设备1928中、易失性存储器1914中、非易失性存储器1916中和/或诸如CD或DVD之类的可移除有形计算机可读存储介质上。
根据前述将领会的是，上面所公开的制造方法、装置和制品增加了微流控系统的性能。特别是，本文中所公开的示例微流控设备和/或流体通道将泵或流体致动器放置在流体流动通路——流体(例如，流体的脆弱元素)通过该流体流动通路在通路的入口与通路的出口之间流动——的外部。泵被放置在流体流动通路的外部以消除或减少流体对高压和/或热冲击的暴露，该高压和/或热冲击可能否则在流体致动器被放置在流体通过其流动的流体流动通路内部时发生。相反地，本文中所公开的示例流体通道在泵的辅流体通道中而不是在流体流动通路中生成高压区域和/或热区域。虽然在一些实例中，将流体致动器放置于在运输通道的流体流动通路外部的辅流体通道(例如，腔体)中可能降低泵送效率，但是可以通过增加流体致动器的大小(例如，电阻器的功率大小)和/或流体致动器的致动频率来增加所降低的泵送效率。在一些示例中，可以通过将泵相对于运输通道成一定角度进行定向来增加泵效率。在消除或降低对于流动通过微流控网络的主流体流动通路的流体的高压和/或热冲击的努力下开发了上面所描述的示例方法和装置。因此，参照用于生物和/或生物化学应用的微流控设备描述了本公开的示例。附加地，本文中所公开的示例流体通道可以是使用(多种)集成电路热喷射制备处理和/或技术来实现的，由此提供相对小的形状因数和低成本的装置。
前面提到的示例中的至少一些包括至少一个特征和/或益处，该至少一个特征和/或益处包括但不限制于如下：
在一些示例中，示例微流控设备包括具有微流控网络的主体。微流控网络包括主流体通道以将流体从微流控网络的第一腔体运输到微流控网络的第二腔体。辅流体通道与主流体通道流体连通。辅流体通道具有第一端和第二端。第一端与主流体通道流体连通，并且第二端与主流体通道间隔开。将流体致动器放置在辅流体通道中以在主流体通道中引发流体流动。
在一些示例中，示例微流控设备包括限定在入口与出口之间的流体流动通路的运输通道。泵与运输通道流体连通。泵包括具有第一端和第二端的辅流体通道。第一端与运输通道流体连通，并且第二端在远离运输通道的流体流动通路的方向上突出。流体致动器被放置在泵的辅流体通道内。
在一些示例中，用于形成微流控设备的示例方法包括在一些示例中，用于形成微流控设备的示例方法包括：将泵放置为邻接于运输通道，运输通道限定运输通道的入口与运输通道的出口之间的流体流动通路，并且泵限定具有第一端和第二端的辅流体通道；将泵的第一端定向成与运输通道的流体流动通路流体连通；使泵的辅流体通道的第二端在远离运输通道的流体流动通路的方向上突出；以及将流体致动器放置在辅流体通道的第一端与辅流体通道的第二端之间的辅流体通道内。
如在本描述的开始处注意到那样，在各图中示出并且在上面描述的示例说明了本公开但是并不限制本公开。可以做出和实现其它的形式、细节和示例。因此，前述描述不应当被理解为对本公开的范围进行限制，本公开的范围是在随后的权利要求中限定的。
虽然本文中已经公开了制造的某些示例方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限制于此。相反地，本专利覆盖适当地落入本专利的权利要求的范围内的所有的制造方法、装置和制品。