Microfluidica este tehnologia de proiectare și fabricare a dispozitivelor care pot canaliza debite foarte mici de fluide, în gama microlitri/nanolitri. Un microlitru și un nanometru sunt o milioneme și, respectiv, o miliardime de litru. Pentru referință, o picătură de apă este de aproximativ 25 de microlitri.
Diferite proprietăți interesante apar atunci când avem de-a face cu cantități atât de mici de fluid. Proprietăți precum tensiunea superficială, care tind să nu conteze atunci când avem de-a face cu volumele de apă cu care suntem obișnuiți, încep să domine dinamica la aceste scări. Numărul Reynolds, care determină turbulența curgerii, este extrem de scăzut la scară mică, ceea ce înseamnă că fluxul fluidului rămâne aproape laminar. Acest lucru face unele aspecte ale microfluidicei mai convenabile și previzibile, iar altele un pic mai provocatoare. De exemplu, nu te poți baza pe turbulențe pentru a amesteca două fluxuri, ci trebuie să te bazezi doar pe difuzie, ca și mașina celulară din organism.
Sistemele care folosesc microfluidica trebuie fabricate foarte precis. Sticla este un material comun, dar plasticul și siliciul sunt, de asemenea, medii populare. Tehnicile litografice tradiționale pot fi folosite pentru a construi canale minuscule pe suprafața dispozitivelor similare cu un cip de computer. Toate fluidele trebuie să fie relativ pure și fără particule care blochează aceste canale delicate. Sistemele microfluidice necesită fizicieni de fluide competenți pentru proiectare și testare.
Microfluidica își găsește aplicații în biologie și chimie. Micromatricele ADN, care le permit biologilor să execute simultan milioane de teste pe o anumită proteină sau secvență de gene, exploatează microfluidica. Mașinile de separare chimică pot folosi combinații de centrifuge și cipuri microfluidice pentru a analiza compoziția chimică a unei anumite substanțe. Ele pot fi utilizate pentru a pregăti probe biologice pentru testare. Deoarece majoritatea cipurilor microfluidice au design care nu pot fi reconfigurate, acest lucru limitează aplicațiile mai ambițioase, dar cercetările sunt în lucru pentru a ocoli acest lucru.
Un nou domeniu de cercetare interesant este integrarea microfluidicei cu tehnologia MEMS (sisteme microelectromecanice). Prin includerea unor pompe mici sau dispozitive electrice pe un cip de microfluidic, extinde foarte mult varietatea de aplicații. Viitoarele dispozitive de microfluidică pot fi echipate cu milioane de porți minuscule care permit utilizatorilor să manipuleze fluxul în moduri complexe și utile. Guvernul a fost interesat de utilizarea cipurilor microfluidice pentru a testa prezența armelor biologice și chimice.