主動聚并是指利用電場、磁場、溫度場、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。主動聚并比較復(fù)雜，例如:利用電場誘發(fā)聚并時需要制造電極并精確控制電信號。此外，電極也可能會造成溶液的污染，導(dǎo)致生物分子的相容性受影響。但主動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。

電聚并是主動聚并中最常用的方法，其原理是通過電感應(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，電極可以嵌入微通道中或距離通道幾毫米遠(yuǎn)，且電場方向可以平行于或垂直于液滴表面。

Priest等利用電場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，由于電場和流體界面之間的相互作用很強，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，場線會因液滴的存在而發(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)生強大的電場強度，且電場在表面活性劑分子的重新分布過程中起主要作用，進(jìn)一步增加了問題的復(fù)雜性。

Wang等通過施加電場實現(xiàn)液滴對的聚并來捕獲液滴。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，并且在沒有電場的情況下不會進(jìn)入槽中。但施加電場后液滴進(jìn)入微槽并被捕獲，從而發(fā)生聚并。如果去除電場，液滴將再次沿著主通道移動。

Hao等設(shè)計了1個局部嵌入電場，以更好地控制微通道中的液滴聚并。根據(jù)電潤濕和流體動力學(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個交叉場來促進(jìn)液滴的聚并。當(dāng)關(guān)閉電場時，表面活性劑較穩(wěn)定，盡管液滴彼此擠壓，但聚并不會發(fā)生。當(dāng)打開電開關(guān)時，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同步。液滴可以高達(dá)50次s－1的頻率相互聚并。其聚并機理以液滴界面處的黏性力、電場力和界面張力之間的均衡為基礎(chǔ)，并受通道內(nèi)液滴流動行為的影響。實驗表明，在不同頻率、液滴的施加電勢和液滴尺寸下，會發(fā)生多種類型的液滴聚并，并解釋了導(dǎo)致不同聚并結(jié)果的聚并機理和總體趨勢。

除了通過施加電場來誘發(fā)主動聚并外，其他主動聚并方法包括磁場、溫度場、表面聲波和激光聚焦等。Ｒay等研究了磁場對非磁性載液中磁流體液滴尺寸控制的影響。磁場導(dǎo)致磁液滴融合，并且利用重新泵送機制研究了產(chǎn)生較大液滴的過程。實驗觀察到流率比、載體介質(zhì)黏度和磁場強度對磁流體液滴影響顯著。通過調(diào)節(jié)磁場強度，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測量加熱溫度。他們通過改變流速對聚并過程展開了研究，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，液滴會與后方液滴接觸并發(fā)生聚并。

Sesen等設(shè)計了1種新型集成叉指式換能器的微流控芯片來調(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，連續(xù)相施加的推動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程。證明了聚焦激光器的局部加熱對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，且該方法具有一般性而無需任何特殊加工或移動部件。實驗表明，在液滴界面進(jìn)行局部的激光聚焦會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。