近日，我校電子信息學(xué)院王駿超副研究員以第一作者第一單位在Lab on a Chip（《芯片實驗室》）上發(fā)表題為“Finding the optimal design of a passive microfluidic mixer”的論文，同時被封面報道。該文的共同第一作者是我校自動化學(xué)院教師張乃音博士，通訊作者是加州大學(xué)河濱分校的William H. Grover教授。我校電子信息學(xué)院的研究生陳津、以及來自加州大學(xué)河濱分校的研究學(xué)者為論文共同作者。
據(jù)悉，完美混合兩種不同種類的液體是微流控技術(shù)的基本需求之一。盡管研究人員已設(shè)計出各種不同的微流控混合器芯片，但判斷哪種混合器設(shè)計方案能夠提供最徹底的混合效果，并且在整個混合器中具有最小的流體阻力仍是個難點。
在本論文中，作者利用多目標遺傳算法自動設(shè)計并優(yōu)化了一系列微流體混合器芯片。首先，作者構(gòu)建了一個由數(shù)千個不同的微流控混合器設(shè)計方案組成的數(shù)據(jù)庫，然后使用多目標遺傳算法（NSGA-II）進行優(yōu)化和自動化設(shè)計，以實現(xiàn)帕累托最優(yōu)。經(jīng)過200次迭代優(yōu)化，算法幫助我們找到了帕累托最優(yōu)前沿，從而找到了一種最優(yōu)的微流控混合器芯片的設(shè)計方案。通過研究帕累托最優(yōu)前端的芯片設(shè)計方案，作者總結(jié)了一些針對微流控混合器芯片的設(shè)計標準，這些標準可以提高混合器的混合性能，同時最大程度地降低其流體阻力。這些觀察結(jié)果為如何設(shè)計最佳的微流體混合器提供了新的標準。
Lab on a Chip屬“RSC”系列期刊，是微流控和芯片實驗室領(lǐng)域的旗艦期刊（中科院分區(qū)1區(qū)TOP），其最新影響因子為6.9。
封面由全體論文作者和我校人文藝術(shù)與數(shù)字媒體學(xué)院的學(xué)生任俊佳共同設(shè)計。(電子信息學(xué)院）
利用多目標遺傳算法自動化設(shè)計微流控混合器
