微纳流控芯片可用于生物医学、物理学、化学等领域,其潜在的应用前景十分广阔。但是纳流控技术研究远不如微流控技术研究那么普及,其主要原因是纳米流道的制作门槛极高,需要极为复杂的设备、昂贵的材料和极高清洁度的环境。例如对于仅仅在一个维度上尺寸小于50纳米流道的制作,加工周期一般也很长,制备成本极高,普通实验室一般不具备制作微纳流控芯片/纳米流道器件的条件,这极大地制约了纳流控技术的发展。本文提出了一种构建光学透明纳米流道器件的简单方法。使用紫外激光在镀有纳米金属膜的玻璃基片上刻蚀出所设计的图案,留下的金属膜作为牺牲层,在牺牲层的边界刻蚀出伸入玻璃基片内部的沟槽;使用改性的液态透明环氧树脂将基片与带有孔的玻璃盖片粘贴,去除孔内的环氧树脂以暴露出牺牲层的末端并加热固化环氧树脂;将牺牲层作为阳极进行电化学腐蚀,牺牲层被去除后留出的空间就形成纳米流道,盖片的孔作为流道接口;最后获得带有通液接口的“玻璃-薄层环氧树脂-玻璃”三明治结构的全透明纳米流道器件。使用上述方法制作出集成深度小于20nm和大于3μm的流道、能承受120个大气压压力的微纳流控芯片。通过该方法制造出的器件结构强度高、全透明。更重要的是,该方法制作简单、成本低、速度快、对材料品质要求低、能够把纳米和微米结构同时在芯片上进行加工。相比于现有方法,该方法具有自清洁功能,可以在普通实验室环境条件下制造纳米流道器件。该技术有助于纳米流道器件以及基于纳米流道器件的研究,加速其应用推广。纳米流道中流体的驱动,主要采用电场驱动(例如电渗流)方式。但电场驱动方式并不适用于所有的纳流体研究,例如电渗流可能对生物化学反应造成影响,会附带产生电解反应等。纳米流道的流体阻力极大(MPa级别),纳米流道的容积极小(fL级别),现有的应用于微流控的微泵受限于驱动力和控制精度等方面的限制,很难胜任于纳流体驱动。本文提出了一种基于电解原理的“纳流高压微泵”,并且开发了一套与纳米流道器件组合在一起的纳流体控制系统。该纳流高压泵通过电解方式获得高压气体,通过高速、高精度压力传感器获得压力反馈,在计算机(由单片机和PC机组成的复合控制系统)的控制下实现高精度的高压力输出并驱动纳米流道内的液体流动。这种泵的控制精度主要取决于压力传感器的响应速度、精度和稳定性,其最高输出压力主要取决于泵体和压力传感器的结构强度。目前已经实现超过200个大气压的输出压强,并用于纳流体控制。该高压泵系统在微流控和纳流控领域属于首次提出并实现,其应用范围可拓展至其它流体控制领域,例如高压液相。本文开展了微纳流控芯片和纳流高压泵的测试研究。测试了纳米流道内的水蒸发,获得了纳米流道内的水毛细扩散速率、荧光素钠水溶液及DNA水溶液电渗流/电泳过程,测得了纳米流道的ohmic-limiting-overlimiting电流曲线;成功地应用纳流高压泵推动水、油、气混合物在纳米流道内流动。