微泵作为微流控芯片的跳动心脏,扮演着传输和分配流体的作用,被广泛应用于药物的输送与合成、微量流体供给和精确控制等场合。传统泵送方式主要以外接压力泵或蠕动泵为主,但具有结构复杂、工作电压高、尺寸大等缺点。而基于微流控芯片的微泵具有工作电压低、反应快、易于集成等优点,可为科学分析提供更方便的实验平台。然而不同驱动机制应用的范围不同,缺乏理想的微流体泵送方式是目前微流控器件应用发展的瓶颈。因此,本文基于镓铟锡液态金属(Galinstan,68.5%镓、21.5%铟和10%锡)的连续电润湿效应展开流体循环泵送的研究,并以此为基础,将金属橡胶与微流控技术结合进行粒子过滤实验的应用研究。分析了流体泵送与粒子过滤的机理,并对其进行建模与数值仿真模拟,设计并制作了微通道芯片结构,搭建了实验操作系统。以此为基础,进行了实验,实现了对不同流体的循环泵送和对聚苯乙烯小球的过滤。首先,分析了泵送流体的连续电润湿的机理:揭示了双电层的形成机理,推导了连续电润湿泵送流体的压力差的计算公式。分析了结合金属橡胶材料与介电泳效应进行粒子过滤的机理:阐述了金属橡胶材料的过滤特性,研究了粒子介电特性,并对其极化现象进行分析,推导了介电粒受到的介电泳力的形式;分析了粒子在重力场、流场等因素下的受力情况。其次,设计了微通道芯片的整体结构,并对关键部位进行了数值仿真:建立流体泵送区域的三维仿真模型,对通道内的速度场、流场的分布进行了数值模拟,分析了不同参数下的流体泵送速度的变化规律。建立了粒子过滤的仿真模型,对粒子过滤仿真中的速度场、电场进行了仿真分析,研究了不同流速不同电压下的粒子过滤效率。第三,加工了微通道芯片结构,并进行了实验:进行了多种流体的循环泵送实验研究,证明了Galinstan液态金属泵送流体的可行性和优势,分析了流体泵送的优点,确定了不同参数下泵送流体的速度变化规律。进行了聚苯乙烯颗粒的过滤实验:证明了在金属橡胶滤材与介电泳效应的共同作用下能够有效地提高粒子的过滤效率,并分析了流速对于粒子过滤效率的影响。最后,对实验数据进行分析得出最终的实验结果。