(기계공학실험) PDMS의 microfluidic channel 실험

목차

1. 실험 목표
2. 실험 방법
3. 과제험 방법
4. 토의
5. 참고문헌실

본문내용

1. 실험 목표
PDMS를 이용한 Microfluidic channel의 제작에 대한 기본적인 이해.
2. 실험 방법
1) PDMS를 polymer와 curing agent를 10:1의 비율로 계량 후 잘 섞는다.
2) 준비된 master에 PDMS가 잘 떨어지도록 vacuum chamber에서 anti-adhesion coating을 한다.
3) 잘 섞은 PDMS를 vacuum chamber 놓고, 기포를 제거한다.
4) Coating 된 Master에 PDMS를 붓고 70~80도의 온도에서 약 1시간가량 curing을 시킨다.
5) 다음날 와서 curing된 PDMS channel을 떼어내고, 적당한 크기로 자른 후, 외부와의 interface를 위해 펀치로 구멍을 낸다.
6) 제작된 PDMS channel을 slide glass에 두고 80도 정도의 hot plate위에 놓아둔다.
3. 과제
1) Diffusion equation과 Microfluidic에서 Diffusion이 응용된 사례
- Diffusion equation
확산 방정식(Diffusion equation)이란, 유체 내 물질이나 성질의 확산을 표현한 식으로 일반적으로 유체 내 물질이 확산되는 정도를 수치적으로 나타낸 방정식이다. 유체의 흐름에 따라 유체 내의 일정한 질량을 가진 물질도 같이 움직이게 된다. 이때 이 흐름은 한곳에 머무르지 않고 유체 전체적으로 퍼지게 되는데, 이 퍼짐현상을 확산이라고 한다. 확산이 일어나는 가장 큰 원인은 물체의 밀도와 중력에 따른 유체의 부력이다. 따라서 확산 방정식을 표현할 때 (Diffusion equation), 물체의 밀도 r, 시간 t의 함수를 시간에 따른 편미분으로 나타낸다.
여기서 는 =유체내의 위치와 시간 에 따른 확산되는 물질의 밀도를 나타내는 방정식이고, 는 =물질의 밀도와 위치 에 따른 선택적인 확산 계수(collective diffusion coefficient)를 나타내는 방정식이다. 마지막으로 는 공간 좌표 내에서 움직이는 벡터미분 연산자이다.

참고 자료

MEMS의 기초, Foundation of MEMS, PEARSON by Chang Liu, 최범규, 이재영, 이희철, 임시형, 장성필 옮김, 2009 pp.17~52.
Microfluidic platform for angiogenesis and vascular fusion, 대한기계학회 by 전누리, 연주헌, 호청평, 2010 pp.3~5.
Micro-PIV measurement of internal flow in a micro droplet, 한국가시화정보학회 by Koji OKAMOTO, Kyosuke SHINOHARA, Yasuhiko SUGII, 2004 pp.2~7.