什么是流体学(Fluidics)？

液体和气体的物理性质作为流体来执行控制其它机械系统的逻辑操作，被称为流体力学。水力学和气动学分别从17世纪末开始的工业革命开始，为流体动力学的后续研究提供了基础。特别是液体-发展成为一种预测行为的理论模型。这给工程师们提供了一个框架，从中可以构想出开关和其他逻辑电路，这些都是现代电子学的先驱。尽管数字电路在当今世界占主导地位，流体处理器仍处于关键用途。流体力学是研究运动中的液体的学科。不要把流体学与作为液压或气动动力源的液体和气体的压缩或膨胀相混淆。相反，流体的流动被认为是一种能够改变其特性的介质，承载着这种特性流体装置的核心功能是没有运动部件的。机械学所用的气动工具是以流体学原理为基础的。关于流体动力学的第一组假设是经典力学的牛顿物理学。除此之外，还增加了速度、压力、密度和温度的变量作为空间和时间的函数。另外一个定律尤其重要——"连续体假设"，"流体的流动特性可以描述，而不必考虑流体是由离散的分子粒子组成的这一已知事实。理论和经验物理学家都在不断扩大对流体运动的粘度、湍流和其他特殊特性的计算理解工程师们紧随其后的是越来越复杂的流体装置。流体技术并没有完全成熟的机会。第一批逻辑电路，包括放大器和二极管，是在20世纪60年代早期发明的。同时，同样的信号放大和传输的概念是通过电子流实现的，固态晶体管的发明带来了一场数字革命，不能与电子的速度相匹配。射流信号处理器的工作速度通常只有几千赫兹。然而，与电子不同，液体或气体的质量流量不受电磁或离子干扰的影响。因此，射流技术对于控制一些不耐故障的系统仍然是必要的，例如军用航空电子设备。流体学也已经发展成为模拟数据的有效处理器，因为流体是以波的形式流动的。流体力学的一个主要挑战是流体动力学的原理在尺度上明显不同。可以肯定的是，气候学家还没有完全理解大型水体或气流的行为。同样，科学家们发现，在纳米技术的规模下，流体的行为会有很大的不同。后者被称为纳米流体学，未来的研究和应用可能会使电路变得更加快速和复杂，包括用于并行处理的多个门阵列。