微纳米马达可在狭小空间内完成诸多任务,是小尺度目标精确操控的重要工具。过去十年,微纳米马达已逐步实现了高精度的自动控制功能。同时,通过与材料领域的交叉结合,直接实现了其在材料中的传感、驱动与控制。需要指出的是,与材料学领域结合的微纳米马达已经兼具了形变特性,成为典型的柔性微纳米机器人。目前,柔性微纳米机器人多为片状或线形结构,外界刺激可以使微纳米机器人实现弯曲、转向等灵活的变形操作。但是此类机器人在面对比自身尺寸更为狭小的通道结构时,则无法顺利通过。基于此,本文设计一种磁导向柔性液滴,通过向液滴中加入纳米镍粉颗粒,使其能够在磁场控制下稳定的通过狭缝通道,并结合电控实验,证明其在医疗领域的应用意义。首先,对柔性液滴的生成、变形和电场操纵等行为进行理论推导。结合多相流微流体理论,对滴流模式下液滴成形机理进行分析,并进一步推导出液滴直径的预测公式;对磁导向柔性液滴在磁场作用下,通过狭缝结构时不同情况下的变形受力进行阐述;依据电动流体力学理论,深入研究了双乳液滴内核释放以及液滴融合的电场操纵机理。其次,在理论研究的基础上,建立柔性液滴生成和变形仿真模型。利用相场的方法,构建液滴的生成模型分析液滴生成过程;在相场的基础上,引入磁场物理场,构建柔性液滴的变形模型,探讨外界因素对液滴变形的影响;为后续的实验研究奠定基础。然后,进行柔性液滴的生成和变形实验。研制液滴微流控芯片,生成不同结构形式的磁导向柔性液滴,分别对其柔性性能进行评估,确定柔性液滴的最佳组成结构;制作变形通道芯片,搭建实验平台,实现柔性液滴在狭缝结构内的稳定运动。最后,进行柔性液滴的电场操纵仿真。使用仿真软件分别建立柔性液滴的融合和复合结构液滴的释放模型。进一步研究了液滴结构以及电场条件等对液滴电控行为的影响。在此基础上,实现了液滴在幅值36V安全电压下先释放后融合的综合电控操纵仿真,为后续面向医疗健康领域的实验研究奠定基础。