Mikrofluidiikka on tekniikka sellaisten laitteiden suunnitteluun ja valmistukseen, jotka voivat kanavoida hyvin pieniä nestevirtoja mikrolitran/nanolitran alueella. Mikrolitra ja nanometri ovat miljoonasosa ja miljardi litraa. Vertailun vuoksi pisara vettä on noin 25 mikrolitraa.
Erilaisia mielenkiintoisia ominaisuuksia ilmenee käsiteltäessä niin pieniä määriä nestettä. Ominaisuudet, kuten pintajännitys, joilla ei yleensä ole väliä, kun käsittelemme tottuneita vesimääriä, alkavat hallita näiden asteikkojen dynamiikkaa. Reynoldsin luku, joka määrittää virtauksen turbulenssin, on erittäin pieni pienissä mittakaavoissa, mikä tarkoittaa, että nesteen virtaus pysyy melko laminaarisena. Tämä tekee joistakin mikrofluidiikan näkökohdista helpompaa ja ennakoitavampaa ja toisista hieman haastavampaa. Et esimerkiksi voi luottaa turbulenssiin kahden virtauksen sekoittamiseksi, vaan sinun on luotettava pelkästään diffuusioon, kuten kehon solukoneistoon.
Mikrofluideja käyttävät järjestelmät on valmistettava erittäin tarkasti. Lasi on yleinen materiaali, mutta muovit ja pii ovat myös suosittuja välineitä. Perinteisiä litografiatekniikoita voidaan käyttää pienien kanavien rakentamiseen tietokoneen sirun kaltaisten laitteiden pinnalle. Kaikkien nesteiden on oltava suhteellisen puhtaita eikä niissä saa olla hiukkasia, jotka tukkivat nämä herkät kanavat. Mikrofluidijärjestelmät edellyttävät päteviä nestefyysikoita suunnittelussa ja testauksessa.
Microfluidics löytää sovelluksia biologiassa ja kemiassa. DNA -mikrosarjat, joiden avulla biologit voivat samanaikaisesti suorittaa miljoonia testejä tietystä proteiini- tai geenisekvenssistä, hyödyntävät mikrofluidiikkaa. Kemialliset erotuskoneet voivat käyttää sentrifugien ja mikrofluidisirujen yhdistelmiä tietyn aineen kemiallisen koostumuksen analysoimiseksi. Niillä voidaan valmistaa biologisia näytteitä testattavaksi. Koska useimmilla mikrofluidisiruilla on malleja, joita ei voi määrittää uudelleen, tämä rajoittaa kunnianhimoisempia sovelluksia, mutta tutkimus on parhaillaan ohitettava tämä.
Jännittävä uusi tutkimusalue on mikrofluidien integrointi MEMS (microelectromechanical systems) -tekniikkaan. Sisällyttämällä pienet pumput tai sähkölaitteet mikrofluidisiruun, se laajentaa suuresti sovellusten valikoimaa. Tulevissa mikrofluidiikkalaitteissa voi olla miljoonia pieniä portteja, joiden avulla käyttäjät voivat manipuloida virtausta monimutkaisilla ja hyödyllisillä tavoilla. Hallitus on ollut kiinnostunut mikrofluidisirujen käytöstä biologisten ja kemiallisten aseiden läsnäolon testaamiseen.