COMSOL：微流控七大研究热点之顶刊案例解析！
- 涡流形成和雷诺系数的关系：通过流体力学模拟我们能准确预测在一定雷诺系数下涡流形成的形貌。
- 电渗流（Electroosmosis）以及物质在微流通道内的扩散：由于微流控器件尺度较小，使用外加电场的方式操控流体运动是目前主要的方法。其中电渗是一种常用方法，外加电场施加在一个带电荷的表面（玻璃毛细管的内壁）或者多孔的固体介质的两端，驱动通道内的溶液以某一固定的速度流动。流动速度与壁表面电位和外加电场强度有关。COMSOL Multiphysics 内置了电渗流边界条件，可以非常方便的模拟电渗流问题。
- 介电泳（Dielectrophoresis）：在外加电场作用下，由于悬浮颗粒与溶剂之间介电常数差异造成的作用力。介电泳作用力会将介电常数小于溶剂的颗粒拉往电场强度较低的地方。另外介电泳力的大小还与颗粒半径有关，所以介电泳常被用来分离大小不同的颗粒或细胞。设计介电泳器件，需要控制电场分布、流场，还要计算不同颗粒在器件中的运动轨迹。这是涉及多个物理过程的复杂问题，但通过COMSOL Multiphysics 建模计算能完全模拟介电泳器件，帮助我们设计优化高效的介电泳器件。
- 两相流
- 各种亲疏水和浸润性现象：在固体表面亲疏水性和液滴表面张力作用下，液滴会发生各种不同的浸润性现象。许多动态的液滴的浸润现象都非常快，往往需要高速摄像机才能捕捉。但另一方面，我们也可以COMSOL在理论上通过模拟计算得到液滴的运动过程。例如下图所示的水在毛细管中的上升过程和液滴在疏水表面弹起的过程。
- 电浸润：电浸润就是通过外加电场操控液滴在固体表面的接触角。在一个原本疏水的表面，液滴具有较大的接触角，当施加一定的电压能使接触角变小。通过电极的设计和不对称施加电场，就能定向操控液滴的运动。电浸润的另一种应用场景是制作变焦透镜，通过电压调节液滴表面的曲率实现透镜曲率的调节。
- 马兰格尼效应（Marangoni）：液体表面张力梯度引起的流体运动，液滴蒸发过程中的马兰格尼效应是非常经典的流体力学研究领域。液滴蒸发过程中一种马兰格尼效应产生的机理是这样的：蒸发蒸发产生的吸热效应会使液滴表面温度降低，液滴表面不同位置蒸发速率不同，导致了表面温度不同，温度梯度造成了表面张力的梯度进而形成马兰格尼效应。通过COMSOL Multiphysics 建模能同时计算蒸发、传热和表面张力梯度引起的流体流动。
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