微流控芯片在近十几年以来得到飞速的发展，结合生命科学，化学，分析科学等其他领域形成交叉学科应用到细胞筛选，临床分析，化学合成等实际应用当中。快速均匀的混合对于蛋白质折叠，细胞活化等一系列需要快速响应的反应来说非常重要，因此微流混合芯片已经成为微流控芯片其中一个重要分支。　　本文从理论模拟出发，模拟仿真了障碍物在通道内均匀对称分布时，通道结构对混合的促进效果及其所存在的一些局限性，并针对这些局限性进行结构优化提出了一种新型的、将障碍物在通道内进行级联式分布的微流混合芯片结构(C-SAR)。该新型结构在混合的效果上得到了极大的提升，完成了在雷诺数34.6-147.7的范围内实现亚毫秒的混合时间。利用PDMS作为芯片材料使用模塑法制作了芯片;使用罗丹明B的水溶液与去离子水混合，观察并测试该C-SAR微流混合芯片的实际混合效率，得到的结果与仿真结果吻合度较高。　　此外，为了达成微秒级别的混合时间以使得微流混合芯片能够适用于大部分需要快速响应的实验，重新设计出了一种全新的C-S型微流混合芯片。该芯片能够很好地在雷诺数在16.6-100的范围内获得非常好的混合效果，在水溶液的前提下，雷诺数在100的时候，混合时间在44μs，通道内的总流量仅为1.5μL/s。并且可以在理论上将粘度为30cp的高粘度溶液以8μL/s的总流量完成其混合，而混合时间将缩短至8.25μs。在之后的实验测试中，在罗丹明的水溶液和去离子水的混合实验当中发现实际的混合效率略低于理论值，但也达到了完全混合的标准。而在粘度适应性实验当中，将罗丹明B的溶剂替换成20％质量比的甘油水溶液，然后再将其与20％质量比的甘油水溶液在C-S型微流混合芯片中混合，发现总流量1.25μL/s以上时依然能够获得较好的混合效果，表明该微流混合芯片对溶液的粘度变化有一定的适应性。