微流控冷卻的案例
微流控——芯片內部冷卻
最后，將CPU芯片的背面密封在3D打印歧管中，該歧管使冷卻液在微引腳之間流動。然后對芯片進行超頻以耗散 215W 的功率——是其熱設計功率 （TDP） 的兩倍多，該功率旨在安全處理而不會過熱。令人驚訝的是，該芯片僅使用室溫水就能夠達到這一水平。通過歧管輸送。該實驗表明，與傳統冷板相比，結點到入口的熱阻降低了 44%，每瓦使用的冷卻液量是其三十分之一。使用標準基準程序評估性能。
這是首次直接在標準消費類CPU上創建微流控通道，并在有源CMOS器件上通過微流控冷卻實現了最高的功率密度。該小組在IEEE Xplore上報告說，結果表明，在不需要能源密集型制冷系統的情況下，可以更有效地運行數據中心。芯片制造商所需要的只是批量生產帶有蝕刻微引腳的處理器，并將它們包裝在歧管上，以代替通常的散熱器蓋。如果像臺積電這樣的晶圓代工廠能夠為他們的芯片提供內置的液體冷卻，那將改變采用的動態。Alissa說，這也將使該技術能夠進一步突破界限。“使用冷板，你可能會得到40°C（104°F）的水，但使用微流體，你可能會有80°C（176°F）或更高的水從這些芯片中流出，因為冷卻劑非常接近活動核心，”他說。“這顯然提高了效率和熱回收效益，同時降低了對流速的要求。”
03
微流控的未來
Alissa說，“微流體有兩種主要類型，在商業芯片中蝕刻通道：“去買芯片，進行蝕刻，你就完成了。這種方法的更完整版本是讓代工廠在芯片到達消費者之前進行蝕刻 - 因為不是每個人都想利用處理器的背面并用酸攻擊它。除此之外，還有 Alissa 所說的“更重的觸摸”方法。在這種情況下，您可以“在鑄造廠盡早攔截并開始構建 3D 結構”。他指的是多孔芯片，這些芯片將組件堆疊在一起，中間層有冷卻劑通道。這是基于Matioli在洛桑使用的方法的發展。
展開 微流控芯片（轉載）
該檢測對 激光光源及對外部條件如溫度、壓力和流速的控制要求很高，特殊光學檢測結構的設計及光纖等的 應用使得微流控折射率檢測系統更接近于芯片實驗室的概念2 熱透鏡顯微檢測——可對單個細胞無創、實時檢測。
2 表面等離子激元共振檢測——可對界面上生物分子相互作用的無標記實時監測，通過對生物反應過 程中表面等離子激元共振的動態變化監測獲取生物分子相互作用的特異信號。檢測對象一般是具有 配體和受體特異性結合性質的核算、蛋白質、酶及抗體等生物分子，尤其適合對免疫反應的過程監 測和定量分析，這對分子特異反應的實時監測也用于細胞的檢測和傳感。
生物微流控系統平臺主要包括四大部分,用戶可根據研究目的需要而選擇合適的微流控部件，最后， 將各部件組裝在一起便構成了一套微流控系統解決方案。
展開 基于微流控芯片的組織合成
(b).微流控腦三維網絡結構模型
圖7.基于微流控芯片的傷口愈合模型和傷口敷料篩選
(a).細胞共培育和傷口選擇性產生的微流控傷口模型
(b).基于微流控芯片的傷口敷料篩選模型
(c).細菌纖維素傷口敷料在微流控芯片上的評估
(d).納米抗菌敷料的制備過程示意圖
(e).抗菌金納米粒子的合成過程及其在促進傷口愈合中的應用
圖8.基于微流控芯片的藥物篩選
(a).在微流控芯片上研究GNC-siRNA抑制胰腺癌發展
(b).可以同時產生流體剪切力和循環拉伸力的微流控芯片示意圖
(c).早期動脈粥樣硬化模型的構建及藥物篩選
【小結】
在這篇綜述中，作者強調了基于微流控芯片的組織合成的概念，并總結了近年來通過微流控芯片技術來合成組織的相關進展。
展開 微流控生物打印細胞組織結構仿真初探 ￥800
數字化可調微流控3D生物打印是當今研究的一個熱點。
高通量表面張力限制液滴陣列微流控
隨著微流控技術的迅猛發展，微流控領域出現了眾多具有創新意義的新技術，如表面張力限制的液滴微流控技術。表面張力限制的液滴微流控技術在生物醫藥和材料合成等方面具有非常廣泛的應用，使用簡便而有效的方法制備出均勻性良好的液滴陣列也是近年來的研究熱點之一。近日，上海大學的巫金波教授團隊通過表面親疏水的差異將微米級尺寸的液滴固定在基片表面，制備出不同形狀、尺寸的液滴陣列，并利用液滴陣列進行單細胞的培養與觀測。
傳統的液滴微流控技術多是基于復雜的三維立體通道結構的微流控芯片，制備工藝復雜、儀器精度要求高且價格昂貴。表面張力限制的液滴微流控技術與傳統液滴微流控技術最大的不同點在于前者基于對表面張力的控制，從而實現對液滴的操控，如液滴的生成及運動，而后者是基于對三維微通道結構的設計，從而實現液滴的分裂、運動及融合。相應地，基于表面張力的液滴微流控技術只需要對平臺表面進行選擇性的化學改性或者物理作用，使平臺表面的不同區域對液體的表面張力發生變化，產生具有親疏水性的通道或陣列圖案。通過改變圖案尺寸或調節液滴產生過程中的各項參數，他們就能夠實現對液滴尺寸及形貌的調控，對需要精確定量的化學或生物反應而言是巨大的優勢。但就目前發展情況而言，這一技術仍存在一定的挑戰和困難——微小體量的液滴揮發速率極快，如何確保液滴體積的穩定性并利用液滴陣列進行材料的合成或細胞培養仍需要進一步的探索。
上海大學的巫金波教授團隊在具有疏水性質的基片表面構建了親水圖案，當把水溶液（如熒光溶液、細胞培養液等）和油液依次分別添加到基片表面時，通過滑動玻璃蓋片的方法，親水區域的水溶液會得到保留，而疏水區域會被油液所侵占，從而成功地制備出形狀規則、尺寸均一、排布整齊的皮升量級的油蓋水型液滴陣列。整個過程只需短短的5秒鐘便可制備出一萬多個體積為31皮升左右的液滴，液滴生成的通量達到3 kHz。
展開 趙遠錦團隊《AFM》微流控 3D 打印黑磷/PNIPAM水凝膠支架用于骨再生
最近，復旦大學
商珞然青年研究員
/南京大學鼓樓醫院
趙遠錦教授
/中國科學院物理研究所
葉方富教授
科研團隊共同
提出了一種多功能的微流控
3D 打印策略，用于制造摻入黑磷 (BP) 的纖維支架和光熱響應通道，以改善血管化和骨再生。
熱通道支架顯示出由近紅外輻射控制的可逆收縮和膨脹行為，這有助于懸浮細胞滲透到支架通道中并促進血管前化。
此外，嵌入的 BP 納米片表現出原位生物礦化的內在特性，并改善體外細胞增殖和成骨分化。在體內移植后，這些通道還促進宿主血管深入支架并有效加速骨缺損的愈合過程。因此，相信這些近紅外響應通道支架
是各種組織工程應用中組織
/血管向內生長的有希望的候選者。
相關論文以題為
Microfluidic 3D Printing Responsive Scaffolds with Biomimetic Enrichment Channels for Bone Regeneration
發表在《
A
dvanced Functional Materials
》上。
【圖文解析】
團隊提出了一種微流控旋轉
3D 打印策略來制造黑磷 (BP) 結合纖維支架，其具有理想的骨再生特征，如圖 1 所示。微流
控
處理微尺度通道中的單個或多個流體相，從數十到數百微米。
團隊采用同軸微流控打印策略來生成多通道中空含
BP 纖維并將它們打印到 3D 支架中以修復骨缺損（圖 1）。
圖
1
具有用于骨再生的仿生富集通道的微流控
3D打印響應支架的示意圖。
a) 模擬血管的含 BP 支架顯示出由 NIR 照射觸發的可逆收縮和腫脹行為，這可以促進細胞滲透到支架通道中。
展開 Rev.》綜述：微流控軟制造技術調控材料潤濕性
自上世紀90年代微流控技術誕生起，表面浸潤性便一直扮演著關鍵作用。例如，微通道的浸潤性決定了微液滴能否穩定生成，數字微流控技術利用電潤濕原理進行靈活的液滴操控，紙基微流控通過圖案化親疏水通道實現快速廉價的分析檢測，工程化表面浸潤性可在開放空間中實現各種定向液體輸運和液滴傳輸等。然而，作為硬 幣的另一面，微流控技術能否以及如何助力材料浸潤性研究仍然是個懸而未答的問題。回答這一問題對微流控和浸潤性領域的共同發展和交叉融合有深遠意義（圖1）。
圖1. 微流控和浸潤性相互促進
近日，香港城市大學朱平安助理教授和香港大學王立秋教授在Chemical Reviews 發表題為“Microfluidics-Enabled Soft Manufacture of Materials with Tailorable Wettability” 的長篇綜述，系統回顧了利用微流控軟制造技術制備具有可控浸潤性材料的發展歷程。論文首先介紹了常見的浸潤現象和機理，繼而介紹了微流控法工程化功能材料的一般過程，在此基礎上詳細闡述了具有可控浸潤性的微顆粒、微纖維、多孔表面的微流控制備與應用，最后提出了總結和展望。
“
微流控軟制造
微流控軟制造指以微流控技術產生的流體系統為模板進行材料的精確制備和性能調控，常見的流體模板包括液滴、氣泡、射流、乳液、液體泡沫等（圖2）。
展開 東南大學趙遠錦教授《Science》子刊：光控程序化浸潤性微流控芯片
其中，潤滑液灌注的超滑多孔表面由于能夠穩定無缺陷的排斥各種液體而備受矚目，尤其是近年來開發出的可動態調節表面液滴運動狀態的浸潤性可控表面更是進一步拓寬了超滑多孔表面在各領域的應用。然而，盡管有著不錯的發展、進步，浸潤性可調控的超滑表面始終受限于接觸式的調控方法。此外，基于現有的方法想要獲得能夠靈活、可程序性構建液滴滑動路徑的超滑表面，是難以實現的。因此，如何構建一種能夠非接觸式操控液滴的、可程序化調控浸潤性的超滑多孔表面，對于微流體技術具有革命性的意義。
日前，東南大學趙遠錦教授課題組通過在三維石墨烯海綿多孔結構中灌注石蠟，利用石墨烯的光熱響應性與石蠟的相變特性，近紅外光的照射下實現了材料表面粗糙與超滑屬性之間動態、可逆的轉換。該過程中，當石蠟被加熱至熔化時，液滴可以沿著超滑液體表面向下滑動；而當光照關閉石蠟處于固態時，液滴則會固定在粗糙固體表面，從而實現了表面可逆的浸潤性調控。值得一提的是，通過掩模板對光路的圖案化隔斷，能夠進一步構建材料表面的液滴滑動路徑，而達到在材料表面對液滴進行精準的非接觸性操控的目的。這一設計具有良好的可重復性、快速響應性以及便捷而高效的可調控性，不僅可以應用于微孔板、微陣列精準加樣中，還可以作為血型篩查的微流控微反應器，在生物醫學等領域具有重要應用價值。
相關結果發表在Science Advances（2018, 4, eaat7392）上，這也是近一年以來，趙遠錦教授作為通訊作者在Science旗下子刊上發表的第四篇論文。研究工作得到了國家優秀青年科學基金、國家自然科學基金NASF聯合基金重點支持項目等項目的資助。
來源：高分子科學前沿
展開 采用電解預刻蝕實現高界面結合強度的 鎳/鋼微流控芯片模芯
這種 pcb 板怎么用 comsol 建模呢
南工陳蘇教授團隊開發出微流控紡絲導向的碳量子點柔性穿戴器件
該微流控紡絲技術不僅可以大規模生產纖維，還賦予纖維較高的柔性和可編織性，從而可將CDs/Graphene纖維狀電容器集成到柔性基底和織物中，成功的實現了為眾多電子設備供能比如：WLEDs、小型紅綠燈和智能手表（圖6）。
圖文導讀
圖1 CDs/Graphene纖維的制備及其應用示意圖
a) 碳量子點和石墨烯之間形成“Dot-Sheet”結構的示意圖；b)微流控紡絲技術制備CDs/Graphene纖維示意圖；c) CDs/Graphene纖維超級電容器為電子設備供能示意圖。
圖2 CDs/Graphene纖維的制備、形貌和機械性能表征
a)微流體紡絲技術制備CDs/Graphene納米復合纖維的過程圖；b-d) CDs/Graphene纖維的電鏡圖；e) CDs/Graphene纖維的應力-應變曲線；f-g) CDs/Graphene纖維柔性編織和彎曲圖。
展開 國立首爾大學《科學·機器人》8種變形模式，95%精確度，微流控人機界面軟傳感器
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南工陳蘇教授團隊開發基于微流控紡絲技術原位合成自愈合凝膠纖維及其自組裝構筑纖維織物
納米纖維或纖維微反應器近年來因其在組織工程，傳感器和可穿戴設備中具有重要的應用而受到廣泛關注。如何通過簡單的方式將一維（1D）纖維材料轉變成多維有序結構材料具有重要的研究和應用意義，亦是該領域挑戰性研究課題之一。目前，纖維編織（1D纖維轉變成多維纖維織物）主要基于物理編織過程，基于纖維材料之間固有作用力的編織過程鮮少報道。
基此，南京工業大學材料化學工程國家重點實驗室、化工學院陳蘇教授團隊在國家自然科學基金重點基金的資助下，以微流控紡絲技術為手段原位合成了自愈合凝膠纖維，并利用原纖維間的自愈合作用力實現了1D纖維到多維織物的編織。該研究成果以“Microfluidic-DirectedHydrogel Fabrics Based on Interfibrillar Self-Healing Effects”為題發表在國際材料頂級期刊《Chemistry of Materials》（Qing Li, Zhi Xu,Xiafang Du, Xiangyun Du, Hengyang Cheng, Guan Wu, Cai-Feng Wang, Zhanfeng Cui,and Su Chen*, 2018, DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b03579）上。
研究者通過分子設計，利用國內南京捷納思微流體紡絲機原位合成了自愈合凝膠纖維（圖1、圖2、附圖）。微流體紡絲技術由于其簡單，高效，靈活的可控性和環境友好的化學過程為凝膠纖維和纖維微反應器的連續化構造提供了強大的平臺。基于主客體作用力，凝膠纖維表現出優異的自愈合性能。研究者巧妙地利用自愈合凝膠纖維作為組裝單元，借助原纖維間的固有的超分子作用力，實現了多維纖維織物的簡單快速構筑（圖3），織物具有良好的柔性、可拉伸性能和較高的機械性能。
展開 IDC|CIME2026中國蘇州國際熱管理材料技術博覽會
一、技術路線：冷板為主，浸沒上量，前沿融合
冷板式液冷（主流，占 80%–90%）：適配 40–100kW / 機柜，兼容改造、成本低；向微通道、兩相冷板升級，單柜支持 100–200kW，PUE 可達 1.1 以下。
浸沒式液冷（高端爆發）：單機柜支持 200–900kW，PUE 低至 1.04；兩相浸沒成主流，國產相變工質與金剛石銅材料降本提效。
混合 / 芯片級液冷：冷板 + 浸沒復合方案；微流控冷卻嵌入芯片內部，散熱效率提升 2–3 倍，適配 200W/cm2 以上熱流密度。
二、核心驅動：AI 高密度 + 雙碳政策
算力密度飆升：AI 芯片 TDP 突破 1000W，單機柜功耗達 120–230kW，風冷達物理極限，液冷成唯一可行路徑。
雙碳強約束：新建大型數據中心 PUE 要求≤1.3，液冷是達標關鍵；多地對液冷智算中心給予投資補貼。
成本快速下行：冷板式系統價格較 2023 年降幅約 50%；浸沒式冷卻液國產化，成本下降約 30%。
三、產業趨勢：標準化、智能化、生態協同
標準化加速：冷板接口、管路、控制協議統一；《液冷數據中心設計規范》等國標落地，降低跨廠商適配成本。
AI 智能運維：AI 驅動自適應熱管理、漏液預警與預測性維護；漏液檢測從點式升級為光纖 / 聲波全域監測，定位精度達厘米級。
全棧國產化：冷板、CDU、冷卻液、泵閥等核心部件自主可控；金剛石銅、合成酯冷卻液等新材料替代進口。
廢熱回收：服務器余熱用于園區供暖、溫室種植，實現能源梯級利用，提升綜合能效。
商業模式創新：“散熱即服務（CaaS）” 興起，第三方負責建設運維、按效果付費，降低初始投資門檻。
展開 可穿戴熱管理應用的功能材料和創新策略
(a)用高潛熱或高熱容的材料來儲存來自外界環境的熱量; (b) 隔熱層，最大限度地減少熱量傳遞到人體皮膚; (c)與空氣交換熱量的導熱材料; (d) 吸收太陽能并加熱人體皮膚的光熱材料; (e) 輻射冷卻材料，通過反射可見光并向太空發射紅外光來冷卻人體皮膚; (f) 有利于液體到蒸汽轉變的蒸發冷卻材料。
圖2.主動熱管理方法。(a)焦耳加熱; (b)主動微流控冷卻; (c)電、磁、熱制冷和加熱; (d) 熱電裝置的冷卻和加熱。
圖3.基于儲熱的個人熱管理。(a) 用于個人醫療保健的具有熱能儲存的相變水凝膠。(b) 個人熱管理的自修復式熱能儲存。(c) 高儲熱和基于熱擴散的熱調節。
圖4.用于被動熱管理的高導熱材料。(a) 在垂直方向上取向排列的導熱氮化硼復合材料; (b)具有沿平面取向結構的導熱液態金屬-彈性體復合材料; (c)導熱氮化硼納米片復合材料，可以根據制造方法在垂直方向和面內方向取向排列。
圖5.用于被動熱管理的隔熱材料。(a)用于高溫(>500°C)隔熱的芳綸納米纖維氣凝膠; (b)仿駝峰織物面料，用于消防熱防護; (c)陶瓷納米纖維氣凝膠具有優異的可彎曲性和可壓縮性。
圖6.基于光熱效應的被動熱管理。(a) AM 1.5 G太陽光譜。插圖是光熱效應加熱材料的示意圖; (b)可穿戴透明MXene & AgNP涂層，具有光驅動可愈合性能; (c)光熱治療用生物基材料微針貼片。
圖7.用于被動溫度調節的汗液蒸發。
展開 