Micro fluidics -An Instrumentation AngleMicro fluidics is a multidisciplinary field with practical applications to the design of systems in which micro volumes of fluids are processed. It deals with the behaviour, precise control and manipulation of fluids that are geometrically constrained to a micron scale. The behaviour of fluids at the micro scale can differ from 'macro fluidic' behaviour in that factors such as surface tension, energy dissipation and fluidic resistance start to dominate the system.

Fluids at this scale are sensed ,moved, mixed, separated or otherwise processed using special micro fluidic instrumentation techniques. 

Sensing techniques for micro fluidic parameters

Surface tension of a liquid/air/solid interface is measured using a gonio meter which actually measures the surface angle formed by a droplet of the fluid. A technique is described for the measurement of fluid temperatures in micro fluidic systems based on temperature-dependent fluorescence using organic chemicals like rhodamine B. Flow measurement is done using flow sensors based on measuring the electrical impedance of the interface between the flowing liquid and metallic electrodes embedded on the channel walls. We can also use optical techniques to measure flow, if coloured fluid is passed through transparent fluid channels. 

Major problems involved in monitoring of fluids in micro fluidic channels are:

Air gaps in micro fluidic channels whose unpredictable behaviour might cause damage to capillary walls as well as inaccuracy in sensing techniques. Similarly, localized vacuum chambers in capillaries might cause instantaneous boiling of 

the fluid causing sudden changes in pressure and temperature of the region.

Electrical interference and optic interference also is an important factor. Conductivity of fluids is greatly affected by energization through electrical and optical means.

 Micro fluidic systems are greatly affected by surrounding environmental changes which must be accounted for while calibrating transducers and sensors for such systems.

Actuating techniques for small volumes of fluid

Numerous applications employ passive fluid control techniques like capillary forces. In some applications external actuation means like rotary drives, micro pumps and micro valves are used for a directed transport of the media. Active micro fluidics refers to the defined manipulation of the working fluid by active components such as micro pumps or micro valves. Micro pumps supply fluids in a continuous manner or are used for dosing. Micro valves determine the flow direction or the mode of movement of pumped liquids. Often processes which are normally carried out in a lab are miniaturized on a single chip in order to enhance efficiency and mobility as well as reducing sample and reagent volumes. Acoustic droplet ejection is another technique uses a pulse of ultrasound to move low volumes of fluids (typically nano litres or pico litres) without any physical contact. This technology focuses acoustic energy into a fluid sample in order to eject droplets as small as a  pico litre.ADE technology is a very gentle process, and it can be used to transfer proteins, high molecular weight DNA and live cells without damage or loss of viability. Digital micro fluidics is an alternative technology for lab-on-a-chip systems based upon micromanipulation of discrete droplets. Micro fluidic processing is performed on unit-sized packets of fluid which are transported, 

stored, mixed, reacted, or analyzed in a discrete manner using a standard set of basic instructions. Droplets are formed using the surface tension properties of liquid. For example, water placed on a hydrophobic surface will lower its contact with the surface by creating drops whose contact angle with the substrate will increase as the hydrophobicity increases. However, in some cases it is possible to control the hydrophobicity of the substrate by using electrical fields. This is referred to as Electro Wetting On Dielectric or EWOD.

Applications of micro fluidics

Major application areas of micro fluidics are:

Pharmaceutical testing of new medicines Inkjet print head design  Molecular biology Fuel cells(Micro fluidic fuel cells can use laminar flow to 

separate the fuel and its oxidant to control the interaction of the two fluids without a physical barrier as would be required in conventional fuel cells)

Clinical pathology(Lab on a chip technology, where blood samples are instantly analysed for various medical parameters on a microchip, with quick and accurate results)

Optofluidics(a research and technology area that combines the advantages of micro fluidics and optics.  Examples of optofluidic devices are tuneable micro lens arrays and optofluidic microscopes.Micro fluidic flow enables fast sample put, automated imaging of large sample populations, as well as 3D capabilities. or super resolution)