主動(dòng)聚并是指利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、表面聲波或激光聚焦等方法引起液滴界面破裂，從而發(fā)生聚并。主動(dòng)聚并比較復(fù)雜，例如:利用電場(chǎng)誘發(fā)聚并時(shí)需要制造電極并精確控制電信號(hào)。此外，電極也可能會(huì)造成溶液的污染，導(dǎo)致生物分子的相容性受影響。但主動(dòng)聚并可以加速液滴間表面張力的不穩(wěn)定性，具有較高的效率，因此受到了廣泛關(guān)注。

電聚并是主動(dòng)聚并中最常用的方法，其原理是通過(guò)電感應(yīng)使液滴具有相反的電荷，從而導(dǎo)致液滴聚并。電場(chǎng)作用的條件非常廣泛，可在1V至幾千伏的電壓范圍和DC至幾千赫茲的頻率范圍內(nèi)有效控制聚并。此外，當(dāng)使用電聚并法時(shí)，電極可以嵌入微通道中或距離通道幾毫米遠(yuǎn)，且電場(chǎng)方向可以平行于或垂直于液滴表面。

Priest等利用電場(chǎng)破壞了界面上的一系列毛細(xì)管波穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致液橋形成并聚并。然而，由于電場(chǎng)和流體界面之間的相互作用很強(qiáng)，因此2者之間相互作用的模型非常復(fù)雜。他們認(rèn)為，在存在液滴的情況下，場(chǎng)線會(huì)因液滴的存在而發(fā)生偏移，并且可以集中到將其分隔的小薄片中，在局部產(chǎn)生強(qiáng)大的電場(chǎng)強(qiáng)度，且電場(chǎng)在表面活性劑分子的重新分布過(guò)程中起主要作用，進(jìn)一步增加了問(wèn)題的復(fù)雜性。

Wang等通過(guò)施加電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)液滴對(duì)的聚并來(lái)捕獲液滴。微芯片的結(jié)構(gòu)如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)，液滴沿主通道流動(dòng)，并且在沒有電場(chǎng)的情況下不會(huì)進(jìn)入槽中。但施加電場(chǎng)后液滴進(jìn)入微槽并被捕獲，從而發(fā)生聚并。如果去除電場(chǎng)，液滴將再次沿著主通道移動(dòng)。

Hao等設(shè)計(jì)了1個(gè)局部嵌入電場(chǎng)，以更好地控制微通道中的液滴聚并。根據(jù)電潤(rùn)濕和流體動(dòng)力學(xué)控制的原理，可以分別更改液滴的大小和生成頻率。觀察發(fā)現(xiàn)，聚并效率可達(dá)98%。在該系統(tǒng)中，使用了1個(gè)交叉場(chǎng)來(lái)促進(jìn)液滴的聚并。當(dāng)關(guān)閉電場(chǎng)時(shí)，表面活性劑較穩(wěn)定，盡管液滴彼此擠壓，但聚并不會(huì)發(fā)生。當(dāng)打開電開關(guān)時(shí)，由于表面不穩(wěn)定而發(fā)生了聚并。

Zagnoni等提出了一種利用電場(chǎng)促進(jìn)油相中水滴聚并的系統(tǒng)。該系統(tǒng)不需要精確調(diào)整電極位置，也不需要液滴與液滴或液滴與電場(chǎng)同步。液滴可以高達(dá)50次s－1的頻率相互聚并。其聚并機(jī)理以液滴界面處的黏性力、電場(chǎng)力和界面張力之間的均衡為基礎(chǔ)，并受通道內(nèi)液滴流動(dòng)行為的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在不同頻率、液滴的施加電勢(shì)和液滴尺寸下，會(huì)發(fā)生多種類型的液滴聚并，并解釋了導(dǎo)致不同聚并結(jié)果的聚并機(jī)理和總體趨勢(shì)。

除了通過(guò)施加電場(chǎng)來(lái)誘發(fā)主動(dòng)聚并外，其他主動(dòng)聚并方法包括磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、表面聲波和激光聚焦等。Ｒay等研究了磁場(chǎng)對(duì)非磁性載液中磁流體液滴尺寸控制的影響。磁場(chǎng)導(dǎo)致磁液滴融合，并且利用重新泵送機(jī)制研究了產(chǎn)生較大液滴的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)觀察到流率比、載體介質(zhì)黏度和磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)磁流體液滴影響顯著。通過(guò)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度，可以使液滴尺寸增至其初始尺寸的3倍。

Luong等研究了帶有微型加熱器的腔室內(nèi)2液滴的熱聚并現(xiàn)象，利用集成的電阻傳感器來(lái)測(cè)量加熱溫度。他們通過(guò)改變流速對(duì)聚并過(guò)程展開了研究，結(jié)果表明，液滴流速隨著溫度升高而減慢，當(dāng)溫度高于臨界加熱溫度時(shí)，液滴會(huì)與后方液滴接觸并發(fā)生聚并。

Sesen等設(shè)計(jì)了1種新型集成叉指式換能器的微流控芯片來(lái)調(diào)控液滴聚并。該方法利用表面聲波感應(yīng)的聲輻射力使液滴從通道進(jìn)入小膨脹室，然后使其滯留在膨脹室內(nèi)直到后續(xù)液滴到達(dá)。因此對(duì)液滴初始間距沒有要求。當(dāng)聚并后的液滴體積達(dá)到臨界值時(shí)，連續(xù)相施加的推動(dòng)力將克服聲波輻射力，從而導(dǎo)致聚并后的液滴流出膨脹室。

Baroud等研究了激光聚焦引起的液滴聚并過(guò)程。證明了聚焦激光器的局部加熱對(duì)液滴界面施加的熱毛細(xì)管力可以阻止微通道內(nèi)液滴向下游流動(dòng)，且該方法具有一般性而無(wú)需任何特殊加工或移動(dòng)部件。實(shí)驗(yàn)表明，在液滴界面進(jìn)行局部的激光聚焦會(huì)加速液膜之間的表面活性劑分子排出，從而有利于聚并的發(fā)生。