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目前，由于微尺度领域中普遍存在的表面效应，造成压力损失、粘附、表面摩擦和磨损等一系列问题，使得MEMS器件的制作和应用受到了极大的困扰。“荷花效应”表明荷叶表面存在着纳米和微米级的双微观结构。纳米结构大大提高了荷叶表面与其他物体表面的接触角，微米结构的排列影响其他物体在其表面的运动趋势，纳米结构与微米结构结合有效地降低液体在其表面的滚动角。因此，将“荷花效应”应用于微通道中，制作出具有“荷花效应”的微通道，能够降低微通道的沿程压力损失，增大流体在其中的流动速度。本文的主要研究内容和创新如下：
首先，根据荷花结构的特征尺度和对微尺度领域的尺寸效应和表面力的研究详细介绍了“荷花效应”的作用机理，并从对接触角的影响的角度，进行了理论研究。
其次，基于分子动力学方法的原理，采用非平衡分子动力学模拟（NEMD）建立了基于“荷花效应”的微通道模型，分析了流体在该模型中的边界滑移现象。通过选择不同的结构和尺度参数分别进行了多次模拟分析，根据模拟结果对比分析了各参数对流体在通道中的影响。
然后，采用纳米压印技术对基于“荷花效应”的塑料微通道的制备进行了试验研究，采用纳米压印结合硅烷化处理方法和微压印结合AKD纳粉处理方法对基于“荷花效应”的硅基微通道的制备进行了试验研究。
最后，建立了毛细圆管水流数学模型和微流体通过微针后压力损失的数学模型。研究了在微针的流体通道中通过表面处理改变其微观结构，实验证明胰岛素溶液和硅油在经过表面处理后的微针通道中的流动性要好于没有经过表面处理的微针通道。
本研究旨在将“荷花效应”应用于微通道，进一步推动“荷花效应”在其它BioMEMS器件和微流体器件中的应用，为MEMS器件的研究和产业化的进一步发展奠定基础。