随着微流体系统,尤其是生物芯片及芯片实验室技术的发展,微流动测量技术越来越引起人们的注意。与宏观流动相比,微流体系统中的微流动更为复杂和多样,因此宏观流动测量技术移植的方法不可行,急需根据微流动的特点研发全新的测量技术。本文针对液晶引流微驱动方式的特点,研究温度变化引起的液晶微流动测量技术。研究成果可以丰富微流体驱动领域研究方法,为液晶引流驱动的应用奠定坚实的基础。本论文所研究的主要内容如下:(1)测量系统关键仪器设计制作部分:温度变化是引起液晶微流动的关键因素,因此,测量系统必须首先能够实现对温度的精确控制。本研究运用半导体实现加热或者制冷的功能,3D打印技术进行加工制造,单片机及温度传感器作为控制系统设计制作了一种低电压经济型的显微镜电冷热台。可实现功能为:(1)可精确控制样品的升/降/恒温过程;(2)可同时施加电场。与国外同类型的产品相比价格低,适于一般实验室使用;(2)测量系统硬件搭建及测量实验部分:所搭建的测量系统硬件包括微流动流场激发、微流动观察及数据记录三大部分,并用该系统进行了温度变化引起的液晶微流动测量实验。实验过程分为两个阶段:(1)运用自制电冷热台精确控制温度的变化,实现形成大面积稳定液晶缺陷的初步目标。(2)通过温度的变化,测量液晶缺陷相互作用时发生的液晶微流动,获得了大量实验数据;(3)测量实验结果图像处理部分:这部分属于测量系统的软件部分,通过对测量实验所得的视频数据进行图像处理,以获得液晶微流动速度等数据。处理流程为通过MATLAB编程实现对测量实验视频中特定帧图像灰度数据的提取,由灰度数据计算液晶分子的倾斜角,再将得到的倾斜角带入流动方程组中求取微流动的速度等信息;(4)测量结果理论验证部分:用分子动力学计算的方法,对液晶缺陷形成及消失的温度进行了验证计算。通过Material Studio模拟软件计算平均液晶分子指向矢在不同温度下的扭转位移程度,由液晶分子平均相似度表示,进而验证液晶缺陷形成的温度范围;(5)液晶微流动控制实验部分:在成功测量了液晶微流动的基础上,运用所搭建的系统进行了微流动控制的拓展研究,利用激光雕刻机对液晶盒进行特殊处理,雕刻不同的图案,目的是定位形成不同强度的液晶缺陷,进而精确地控制液晶微流动的形成位置与过程。