ENGINEERING DESIGN, SIMULATION & INSTRUMENTATION

微流體與工程設計Microfluidics & Engineering

從微流體與微影設計、3D 建模、CNC 製程，到光學、流體與電子模擬及儀器控制。公開工具以功能分組，並標示免安裝、桌面軟體、Python 套件及授權差異。

A curated engineering toolkit for microfluidic CAD, mask layout, digital fabrication, optics, CFD, electronics and instrument control. Browser, desktop, Python and license requirements are distinguished.

NEW · LAB-DEVELOPED WEB TEACHING TOOL

微流體參數計算器Web-Microfluidic Calculator

直接在瀏覽器操作矩形流道參數，理解流量、Reynolds number、水力流阻、壓降、停留時間及擴散尺度。

開始計算矩形微流道Open the original, browser-local rectangular microchannel calculator免安裝 · 本機運算 · 中英文教學 · 非臨床與設備耐壓驗證工具

PARAMETRIC 3D DESIGN

機械 CAD 與參數化建模Mechanical CAD & Parametric Modeling

從尺寸拘束、3D 零件到治具與模具，支援可重複調整的設計流程。Dimension-driven 3D modeling for fixtures, enclosures and molds.

官方外部連結Official external site Dassault Systèmes SOLIDWORKS

SOLIDWORKS for Students

學生版 3D CADStudent 3D CAD Access

前往 SOLIDWORKS 官方學生方案，申請／下載 Design Standard for Students；官方另提供付費進階學生方案。適合零件、組合件與工程圖設計。Visit the official student program for access to SOLIDWORKS Design Standard for Students, with optional paid advanced student editions. Designed for parts, assemblies and drawings.

Windows · 須具學生資格Eligibility required

授權與使用限制License & conditions

免費 Design Standard 僅供符合資格的個別學生申請；學生授權限個人學習，並非學校教室或實驗室授權，亦不得直接視為商業／產學用途許可。以官方當期條款及所在地適用方案為準。Free Design Standard is for eligible individual students; a student license is not a school lab/classroom license and does not confer commercial-use rights. Follow current official terms and regional eligibility.

查看官方授權與資格說明Official terms & eligibility ↗

前往 SOLIDWORKS 學生申請SOLIDWORKS student access · External site

官方外部連結Official external site Autodesk

Autodesk Fusion for Education

教育版 CAD／CAM／CAEEducational CAD/CAM/CAE

前往 Autodesk Fusion 官方教育申請頁。適用於 3D 建模、微流體元件設計及 CNC／3D 列印製造流程；符合資格的學生及教職員可申請教育存取權限。Official Autodesk Fusion educational access for 3D design, microfluidic components, CNC and additive-manufacturing workflows. Eligibility verification is required.

Windows · macOS · 需教育資格驗證Education verification

授權與使用限制License & conditions

教育授權須符合學生／教職員資格與驗證要求；原則上提供一年免費教育存取並可依資格續期。僅限官方允許的教育用途，不得用於商業、專業或營利用途。Educational access requires verified eligibility, is generally renewable annually, and is limited to permitted educational purposes—not commercial, professional or for-profit work.

查看官方授權與資格說明Official terms & eligibility ↗

前往 Fusion 教育版申請Fusion education access · External site

桌面安裝Desktop install LGPL-2.0-or-later

FreeCAD

FreeCAD Project

參數式 3D CAD、工程圖、CAM Workbench，可用於微流體晶片外殼、治具與模具。Parametric modeling, drawings and CAM for chip enclosures, fixtures and molds.

進階 CAD 功能需練習，版本更新時部分 Workbench 與外掛可能有相容性差異。

開啟官方網站 Official site ↗ 原始碼／專案 Source / project ↗

桌面安裝Desktop install GPL-2.0-or-later

OpenSCAD

OpenSCAD Project

以程式碼建立參數式 3D 實體；很適合批次改變流道接頭、底座與模具尺寸。Code-driven parametric solid modeling for chip holders, ports and repeated geometric variants.

屬程式化建模，非拖曳式 CAD；STL 幾何仍須檢查製造公差。

開啟官方網站 Official site ↗ 原始碼／專案 Source / project ↗

桌面安裝Desktop install GPLv3

SolveSpace

SolveSpace contributors

輕量的尺寸拘束 CAD，適合 2D 佈局、機構示意及簡單 3D 零件。Lightweight constraint-based CAD for 2D geometry, mechanism sketches and basic solids.

適合機構與幾何概念教學，並非完整的專業 CAM。

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MICROFLUIDICS & LITHOGRAPHY

微流體與光罩版圖Microfluidics & Mask Layout

微流體 CAD 與 GDSII／OASIS 微奈米光罩佈局，銜接 CNC 和晶圓製程。Microfluidic design and micro/nanofabrication layouts from CAD to GDSII.

微流體設計 · Microfluidic CAD

第三方網站 · CIDAR Lab · 3DuF (BSD 2-Clause)External provider

3DuF · Microfluidic CAD

線上微流道繪製與晶片佈局

Interactive Continuous-Flow Microfluidic Design

前往 CIDAR Lab 開發的 3DuF 開源設計平台：使用元件庫繪製微流道、進出口、混合器與多層配置；可依平台版本匯出 JSON、DXF、SVG 等設計檔。適合微流道版型與 CNC／雷射加工教學。Open-source browser CAD by CIDAR Lab for continuous-flow microfluidics. Draw channels, ports, mixers and multilayer layouts; exports such as JSON, DXF and SVG are documented for the current project branch. Suitable for chip-layout and fabrication teaching.

前往外部網站 Visit external site

延伸資源：開源程式研究論文使用說明

微流體設計 · Microfluidic CAD

第三方網站 · TUM-EDA · Flui3d (Apache 2.0)External provider

Flui3d · 3D Microfluidic CAD

3D 列印微流體晶片線上設計

Parametric Microfluidic Design for 3D Printing

前往慕尼黑工業大學的 Flui3d 開源平台：利用參數化元件配置多層微流體結構，並以 STL 模型銜接 3D 列印。適合教學示範及晶片原型設計；STL 產生需要原站後端服務。Open-source browser design tool by TUM for multilayer 3D-printed microfluidic chips. Use parametric components and generate STL models through the external provider's backend service.

前往外部網站 Visit external site

延伸資源：開源程式研究論文

桌面安裝Desktop install GPL (see project)

KLayout

KLayout / Matthias Köfferlein

支援 GDSII／OASIS、階層式版圖、PCell、DRC 與光罩檢查，適合電極及微流道晶圓製程。GDSII/OASIS layout viewing, editing, parametric cells and DRC for microfabrication.

GDS 版圖需與代工製程的實際 design rule、層別與單位一致。

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Python 套件Python package MIT (verify dependencies)

PHIDL

PHIDL project

Python 生成微影用 2D 多邊形、參數化微流道／電極、GDSII 版圖及幾何布林運算。Python package for parametric micro/nanofabrication layout, geometry and GDSII export.

程式套件，不是線上即用設計器；批次佈局應額外進行版圖檢查。

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Python 套件Python package MIT (check release)

gdsfactory

gdsfactory contributors

以 Python 定義參數化晶片元件、連接埠、階層版圖，匯出 GDS 等製造檔。Python-driven parametric chip design, component connectivity and manufacturing layout outputs.

原先偏光子晶片及 MEMS 流程；微流體應依需求自訂元件與製程規則。

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TOOLPATHS & FABRICATION

加工製造與 CAMCAM & Digital Fabrication

用瀏覽器體驗 CNC、雷射與 3D 列印刀具路徑；產生的 G-code 必須依實際機台驗證。Browser toolpaths for CNC, laser cutting and 3D printing; machine validation is essential.

瀏覽器即用Browser · no install MIT

Kiri:Moto

Grid.Space

免安裝 CNC、雷射及 3D 列印切片／刀具路徑，能用來示範製造參數與 G-code。Browser CAM and slicing for CNC, laser and 3D printing workflows.

生成的 G-code 不得直接用於 Carvera；須確認控制器、後處理器、原點與安全移動。

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瀏覽器即用Browser · no install AGPL-3.0

OpenBuilds CAM

OpenBuilds

線上將 SVG、DXF、點陣圖等轉為 CNC／雷射加工路徑，適合作為 CAM 入門。Online G-code preparation from SVG, DXF and raster inputs for basic CAM education.

工具原先面向 GRBL 等工作流；不能假定 G-code 直接適用實驗室設備。

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ENGINEERING SIMULATION

流體、光學與電路模擬Fluid, Optics & Circuit Simulation

由免安裝的教學模擬到需要專業設定的 CFD，清楚區分定性示範與工程計算。Interactive educational simulators and engineering CFD, with clear limits of quantitative accuracy.

瀏覽器即用Browser · no install Apache-2.0

Ray Optics Simulation

PhyDemo

繁體中文幾何光學實驗：透鏡、光束、反射鏡、分光鏡與成像路徑。Traditional Chinese ray-tracing demos for lenses, mirrors, beams and splitters.

二維幾何光學模型，非完整螢光收集效率、干涉或成像波動光學模擬。

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瀏覽器即用Browser · no install 開放原始碼（依專案）

VisuPhy

Gaussian beam、ABCD matrices、偏振、繞射和光纖等互動模擬。Interactive Gaussian beam, ABCD optics, polarization, diffraction and fiber simulations.

不同模組成熟度不一，部分仍屬 Beta；適合概念與初步參數分析。

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瀏覽器即用Browser · no install GPL-2.0-or-later

Falstad CircuitJS

Paul Falstad / CircuitJS contributors

即時電子電路模擬，適合電阻分壓、RC 濾波器、運算放大器和訊號擷取教學。Interactive voltage/current circuits, RC filters and op-amp fundamentals.

教學等效電路不代表實體元件寄生效應或完整 SPICE 精度。

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桌面／LinuxDesktop / Linux GPL-3.0

OpenFOAM

OpenFOAM Foundation

完整 CFD 程式，適合層流、壓降、擴散、混合與複雜微流體幾何研究。Computational fluid dynamics for laminar flows, transport and microfluidic simulations.

需建立網格、邊界條件並進行收斂／網格獨立性驗證，非免安裝模擬器。

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瀏覽器即用Browser · no install MIT (repository)

WebGL Fluid Simulation

Pavel Dobryakov

即時視覺化流動、渦旋與染料擴散，適合入門演示。Real-time interactive visualizations of vortices and dye advection.

僅供定性視覺化，不可用來計算實際微流道層流、Re 或濃度場。

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瀏覽器即用Browser · no install 依網站服務條款

Elveflow Microfluidic Calculator

Elveflow

輸入流體性質與流道尺寸，估算微流道流阻、流速、壓降與壁面剪應力；適用於微流體設計與參數教學。Web calculator for microchannel flow, resistance, pressure drop and wall shear stress based on channel geometry and fluid properties.

工程初估用途；需確認幾何、黏度、層流假設，並以實際流量／壓力驗證，不需 Elveflow 儀器。

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瀏覽器即用Browser · no install 依網站服務條款

Semitree Microfluidics Tools

Semitree

包含 Reynolds number、流阻、擴散時間、液滴單細胞 Poisson loading、注射幫浦設定等微流體計算工具。Browser tools for microfluidic flow resistance, Reynolds number, diffusion time, droplet Poisson loading and syringe pump settings.

請逐項核對輸入單位及公式假設；手機介面與網站可用性可能隨版本調整。

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瀏覽器即用Browser · no install 依網站服務條款

ConductScience Microfluidic Flow Planner

ConductScience

以矩形微流道或圓管參數估算水力流阻、壓降、Reynolds number，作為微流體泵浦與流道選型參考。Microfluidic browser calculator for rectangular channels and round tubing: flow resistance, pressure drop and Reynolds number.

僅供前期工程規劃；實際管接頭、液滴、漏液及晶片耐壓需另行量測。

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瀏覽器即用Browser · no install 免費版有限制；完整功能需付費

EveryCircuit Web

MuseMaze

使用網頁瀏覽器模擬 RC、濾波、運算放大器等讀出電路，動態顯示電壓與電流。另提供 Android／iOS App。Browser-based interactive simulation of RC filters, op-amps and sensor readout circuits; Android and iOS apps also available.

基本版可用元件數受限；屬理想化電路模擬，實作須另外考慮雜訊與寄生效應。

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INSTRUMENTATION & CONTROL

電子設計與儀器自動化Electronics & Lab Automation

PCB 設計、流程控制、顯微鏡硬體與開源科學儀器，適合結合微流體系統。Circuit boards, flow-based control, microscopy hardware and open instrumentation.

桌面安裝Desktop install GPL-3.0-or-later (core)

KiCad

KiCad EDA

繪製原理圖、PCB、DRC 與感測器電路，可搭配放大器及電源模組設計。Schematic capture, PCB routing and rule checking for instrumentation electronics.

硬體安全、線寬／絕緣間距及組裝成本需依實際電路與製程確認。

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需部署 Node.jsLocal runtime + browser Apache-2.0

Node-RED

OpenJS Foundation

用瀏覽器編輯儀器流程，串連 serial、HTTP、MQTT 訊號與資料紀錄。Visual workflow editor for serial, HTTP and MQTT-based lab automation.

雖用瀏覽器操作，仍需另外安裝／部署 Node.js runtime，且控制設備需網路與安全限制。

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桌面安裝Desktop install BSD-style (check modules)

Micro-Manager

Micro-Manager community

自動化相機、電動 XY 載台、Z-stack、time-lapse 與多通道顯微影像擷取。Open-source microscope automation for cameras, XY stages, z-stacks and time-lapse imaging.

是否可控制特定 Olympus、Prior 或 Dino-Lite 裝置，需先確認硬體驅動與設備清單。

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DIY 硬體＋軟體Open hardware + software 依硬體／軟體個別授權

OpenFlexure Microscope

OpenFlexure Project

開源 3D 列印顯微鏡、定位載台與 Python 控制介面，可作為光機電整合教具。Open-source printable microscope, precision stages and programmatic control.

需自行採購、組裝與校正硬體；研究性能需依自製規格測試。

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LAB DEVELOPED SOFTWARE

實驗儀器控制程式Laboratory Instrument Control

本實驗室開發的桌面工具，與上述外部 CAD 或教育授權軟體不同。

LAB SOFTWARE · Windows v1.0.0

NE-501 Multi Pump Controller

本實驗室開發的 Windows 桌面控制程式，供 New Era NE-501 OEM 針筒幫浦四通道 RS-232 操作與教學使用。Lab-developed Windows desktop software for teaching and research with four New Era NE-501 OEM syringe pumps over RS-232.

特色 Highlights

四台獨立控制、針筒內徑驗證、Prime 五段速度、流量與方向設定、群組 RUN／STOP、模擬模式及 CSV 通訊紀錄。Four independent pump panels, syringe diameter read-back, five Prime presets, flow and direction settings, grouped run/stop, simulation mode and CSV command logs.

安裝與使用 Requirements

此公開檔為原始碼及中英文文字說明 ZIP，不含 Windows .exe 或圖文版 DOCX／PDF。需在 Windows 安裝 Python、PySide6、pyserial 和 USB-RS-232 驅動；可依內附腳本執行與建置。原始碼未附通用開源授權。This compact ZIP contains source and bilingual text documentation, not a compiled EXE or image-rich DOCX/PDF manuals. Requires Windows, Python, PySide6, pyserial and a USB-RS-232 driver. No general open-source license is declared.

注意：程式的 Emergency Stop 依賴電腦與序列通訊，不能取代硬體急停；Prime 速度預設不等於壓力保護。本公開打包版本尚未重新進行實機驗證，請先以模擬模式及安全管路檢查。Safety: software emergency stop depends on PC/serial communications; it does not replace a physical E-stop. Prime presets are not pressure limits. This public source archive has not been revalidated on real hardware.

下載原始碼與雙語文字說明Download source & bilingual text guides (ZIP)

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本站新增工具為研究及教學參考。來源為各專案官網／原始碼網站，不在此站重新發布外部軟體。Kiri:Moto 與 OpenBuilds CAM 的加工路徑不應未檢查便用在 Carvera 或其他 CNC；CFD 模擬需驗證網格與邊界條件；學生 CAD 授權不等同產學或商業授權。NE-501 僅有原始碼版本，實際設備須有獨立的硬體安全保護。Third-party links only. Validate G-code/post-processors before CNC use, CFD mesh and boundary conditions before interpretation, educational CAD license scope before industrial use, and hardware safety before pump operation.