Abstract
本文主旨在研究斥水性微結構表面對液珠靜態與動態行為之效應，並將這些新的物理現象應用於微流體系統或元件之新設計。表面粗糙度可以改變表面之親、疏水特性，影響液珠與表面之接觸特性，本文以表面微結構設計模擬表面粗糙度，研究液珠之靜態與動態行為與各種微結構設計參數之間關係，開發設計微結構表面之流體行為操控方式，作為各種微流體系統設計中流體控制之用途。目前已開發一種新的液滴操控方式：由斥水表面之微結構分佈設計，使置於表面上的液滴內部產生壓力差，利用此壓力差驅動液滴，則可達成在不外加動力情形下進行液滴行為之操控，文中並針對此操控裝置之液珠運動行為進行相關的實驗設計與理論驗證，此設計除了具有不耗能、高生物相容性、製程簡單等優點，亦提供微流體操控領域一項嶄新的設計概念。此外還提出一種新的微型閥門設計構想：在疏水性微流道內之特定區域表面加上微結構設計，加強此區域之斥水強度而產生閥門效應。除了上述二項具體設計外，關於斥水性微結構表面設計對於液珠行為之效應，例如接觸角度、液滴懸浮行為、表面遲滯效應，文中亦有深入之探討。