微流体器件阵列为化学与生物技术提供了一个高效的反应平台，具有药剂消耗量低、容易控制等优点。在过去的二十年之中，微流控技术已成为工程热物理、微系统和生命科学等多学科交叉研究的前沿领域。微流控器件主要包括微阀、微混合器、微反应器、微换热器、微萃取器等。微混合器是众多微流控器件中一个重要的器件，因为在微流动中两股或多股流体在最短时间内充分混合直接决定了流体间的化学反应常数，所以微混合器在微流控器件设计中至关重要。　　 在宏观尺度下，两股或多股流体间的快速混合可以通过紊流来实现。然而在微流控器件中，受其几何尺寸的制约，流体流动的雷诺数一般很低（Re=0.1～100），流动为层流状态，混合只能依靠扩散进行，因此需要很长的混合距离和混合时间才能达到均匀混合的效果。本文采用标准的MEMS加工工艺，以硅和玻璃为材料设计加工了一种微流体芯片，采用流动聚焦产生微气泡，并能通过通道结构和加热膜引导气泡运动，达到促进混合的效果。　　 首先，本文以水和空气为工质，研究了微通道流动聚焦产生微气泡的规律，分析了影响微气泡形成过程的因素，微气泡产生过程包括入口段界面移动和气泡进入喉部并被切断的过程，其中入口段界面运动过程的时间占大部分，入口段界面的运动主要受界面两侧的压力差控制。稳定产泡的工况中，当流量一定时，气压越高，则气泡直径越大，产泡频率越大。在当气相压力一定时，流量越大，气泡直径越小，产泡频率在一个适中的流量下，产泡频率达到最大值。由此实现了以输入空气压力和液体流量控制微气泡尺寸、间距和产生微气泡的频率，为后续实验进一步控制微通道内气泡的运动做准备。　　 然后，把微气泡按需要导入通道内，分别利用marangoni效应和通道结构引导微气泡在垂直于通道的方向上运动。研究了脉冲加热下微加热膜对微气泡并引起通道中液体流动的变化，气泡运动与加热脉冲同步，加热电压越高，脉宽越长，气泡越小，则振动幅度越大；研究了通道中的障碍物对气泡运动方式的影响，其决定因素主要为流速、气泡大小和间距，微气泡在挡块位置会发生合并、绕过、切开等行为。　　 最后，通过高速相机拍摄水与黑色墨水的混合过程，表明微气泡在微通道中的扰动能够使液体发生混沌对流，促进混合。