微流控系统广泛应用于生物医学和化学领域，如基因分析，药物研发，食品安全，环境监测，化学反应等。作为一个交叉研究领域，微流控系统的研究近年来吸引了人们的很大兴趣。微流体驱动技术是微流控系统中的关键技术之一，是实现微流控系统中流体精确控制的前提和基础。本文以植物体内水分输送的内聚力-张力理论为基础，模仿植物叶片内的亲水结构，设计并研究了一种基于氧化钛(TiO_2)纳米材料浸润性的微流体驱动方法。

 

采用光刻与湿法腐蚀方法制作出集成有毛细微泵的玻璃微流控芯片，通过脉冲激光沉积(PLD)方法在玻璃芯片上镀上一层TiO_2纳米颗粒薄膜。研究了TiO_2纳米颗粒薄膜对玻璃芯片浸润性的影响。使用自己搭建的观测系统对微通道内的流速进行了测量。研究表明，TiO_2纳米颗粒薄膜的光致亲水性会导致玻璃芯片及其微通道内的亲水性增强。微通道内增强的表面张力可以驱动流体运动，测得微通道内的最高流速可达到50mm/s。

 

另外，采用光刻和激光刻蚀两种方法在金属钛上制作出微流控芯片，并利用阳极氧化方法在钛金属芯片上生长出TiO_2纳米管阵列薄膜。对不同工艺的制作效果进行了比较。研究了管径尺寸、保存时间、光照条件对纳米管薄膜亲水性的影响。对微通道内的流速进行了测量。研究表明，TiO_2纳米管薄膜会导致钛片表面及其微通道内产生很强的亲水性。被TiO_2纳米管阵列覆盖的微通道内具有很强的表面张力，可以驱动流体在微通道内流动，测得微通道内******水流速度超过15mm/s。