최근 미세유체시스템은 물리, 화학, 생물학 등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야 이다. 본 연구에서는, 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술을 이용하여 셀룰로오스 입자 제조 및 코어-쉘 마이크로 구조 제조에 관해 보고한다. 기존 셀룰로오스 입자 제조 방법에는 독성용매를 사용하고 심한 뭉침 현상으로 인하여 대량 생산하기 어려운 문제점을 지니고 있다. 이것을 개선하여 독성용매를 사용하지 않고 증류수를 용매로 사용하여 미세유체시스템 안에서 염기성인 셀룰로오스 용액과 이산화탄소 기체를 흘려주어 액체-기체 사이의 반응을 통해 나노 범위의 입자뿐만 아니라 마이크로단위의 셀룰로오스 입자를 형성이 가능하다. 최종적으로 1~3μm크기의 셀룰로오스 입자를 대량 생산할 수 있다. 다음으로 미세유체시스템의 연속적 공정을 이용하여 간단하고 친환경적인 방법으로 오일방울이 들어간 셀룰로오스의 마이크로파이버, 마이크로튜브, 마이크로 캡슐을 제조하는 새로운 방법을 보고한다. 셀룰로오스 파우더를 이온성 액체인 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate에 녹인 셀룰로우스 용액을 준비한다. 상기 이온성 액체는 물에 잘 용해되는 특성을 가지고 있다. 이러한 성질을 이용하여 미세유체시스템 안에 미네랄 오일, ...
최근 미세유체시스템은 물리, 화학, 생물학 등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야 이다. 본 연구에서는, 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술을 이용하여 셀룰로오스 입자 제조 및 코어-쉘 마이크로 구조 제조에 관해 보고한다. 기존 셀룰로오스 입자 제조 방법에는 독성용매를 사용하고 심한 뭉침 현상으로 인하여 대량 생산하기 어려운 문제점을 지니고 있다. 이것을 개선하여 독성용매를 사용하지 않고 증류수를 용매로 사용하여 미세유체시스템 안에서 염기성인 셀룰로오스 용액과 이산화탄소 기체를 흘려주어 액체-기체 사이의 반응을 통해 나노 범위의 입자뿐만 아니라 마이크로단위의 셀룰로오스 입자를 형성이 가능하다. 최종적으로 1~3μm크기의 셀룰로오스 입자를 대량 생산할 수 있다. 다음으로 미세유체시스템의 연속적 공정을 이용하여 간단하고 친환경적인 방법으로 오일방울이 들어간 셀룰로오스의 마이크로파이버, 마이크로튜브, 마이크로 캡슐을 제조하는 새로운 방법을 보고한다. 셀룰로오스 파우더를 이온성 액체인 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate에 녹인 셀룰로우스 용액을 준비한다. 상기 이온성 액체는 물에 잘 용해되는 특성을 가지고 있다. 이러한 성질을 이용하여 미세유체시스템 안에 미네랄 오일, 친수성의 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스 용액과 글리세린을 녹인 수용성 용액을 우리가 제작한 미세유체시스템 안에 주입한다. 각각의 유체를 흘려주었을 때 서로 섞이지 않는 미네랄 오일과 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스가 접하면서 흐른다. 이때 두 유체의 흐르는 형태는 미네랄 오일이 에멀전형태로 흐르거나, 셀룰로오스 유체와 나란히 흐르는 두가지 경우가 있다. 그 다음 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스와 수용성 용액이 접하게 되어 흐른다. 이때 이온성 액체는 글리세린 용액의 물에 녹으면서 이온성 액체에 녹아 있는 셀룰로오스는 재결정을 이루면서 미네랄 오일 표면에 응집되어 셀룰로오스 마이크로 구조를 형성하게 된다. 이러한 원리로 미네랄 오일이 들어있는 셀룰로오스의 다양한 마이크로 구조를 각각의 유체의 속력을 조절하여 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 셀룰로오스 구조는 1년이 지나도 안정하게 구조를 유지하고 있다. 또한 방법을 이용해 속이 비어있는 셀룰로오스 마이크로캡슐과 폴리스타이렌비드가 들어간 셀룰로오스 마이크로 파이버를 제작하였다. 따라서, 본 연구에 따른 셀룰로오스 입자 및 코어-쉘 구조 제조는 약물전달, 화장품, 전자재료 등의 새로운 응용 가능성이 기대된다.
최근 미세유체시스템은 물리, 화학, 생물학 등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야 이다. 본 연구에서는, 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술을 이용하여 셀룰로오스 입자 제조 및 코어-쉘 마이크로 구조 제조에 관해 보고한다. 기존 셀룰로오스 입자 제조 방법에는 독성용매를 사용하고 심한 뭉침 현상으로 인하여 대량 생산하기 어려운 문제점을 지니고 있다. 이것을 개선하여 독성용매를 사용하지 않고 증류수를 용매로 사용하여 미세유체시스템 안에서 염기성인 셀룰로오스 용액과 이산화탄소 기체를 흘려주어 액체-기체 사이의 반응을 통해 나노 범위의 입자뿐만 아니라 마이크로단위의 셀룰로오스 입자를 형성이 가능하다. 최종적으로 1~3μm크기의 셀룰로오스 입자를 대량 생산할 수 있다. 다음으로 미세유체시스템의 연속적 공정을 이용하여 간단하고 친환경적인 방법으로 오일방울이 들어간 셀룰로오스의 마이크로파이버, 마이크로튜브, 마이크로 캡슐을 제조하는 새로운 방법을 보고한다. 셀룰로오스 파우더를 이온성 액체인 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate에 녹인 셀룰로우스 용액을 준비한다. 상기 이온성 액체는 물에 잘 용해되는 특성을 가지고 있다. 이러한 성질을 이용하여 미세유체시스템 안에 미네랄 오일, 친수성의 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스 용액과 글리세린을 녹인 수용성 용액을 우리가 제작한 미세유체시스템 안에 주입한다. 각각의 유체를 흘려주었을 때 서로 섞이지 않는 미네랄 오일과 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스가 접하면서 흐른다. 이때 두 유체의 흐르는 형태는 미네랄 오일이 에멀전형태로 흐르거나, 셀룰로오스 유체와 나란히 흐르는 두가지 경우가 있다. 그 다음 이온성 액체에 녹은 셀룰로오스와 수용성 용액이 접하게 되어 흐른다. 이때 이온성 액체는 글리세린 용액의 물에 녹으면서 이온성 액체에 녹아 있는 셀룰로오스는 재결정을 이루면서 미네랄 오일 표면에 응집되어 셀룰로오스 마이크로 구조를 형성하게 된다. 이러한 원리로 미네랄 오일이 들어있는 셀룰로오스의 다양한 마이크로 구조를 각각의 유체의 속력을 조절하여 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 셀룰로오스 구조는 1년이 지나도 안정하게 구조를 유지하고 있다. 또한 방법을 이용해 속이 비어있는 셀룰로오스 마이크로캡슐과 폴리스타이렌 비드가 들어간 셀룰로오스 마이크로 파이버를 제작하였다. 따라서, 본 연구에 따른 셀룰로오스 입자 및 코어-쉘 구조 제조는 약물전달, 화장품, 전자재료 등의 새로운 응용 가능성이 기대된다.
Microfluidic technologies have recently emerged as promising tools for the synthesis of microparticles and microfibers with exceptionally narrow ranges of size distribution have attracted particular focus, because of their advantage of continuous, reproducible, and scalable production. In the first ...
Microfluidic technologies have recently emerged as promising tools for the synthesis of microparticles and microfibers with exceptionally narrow ranges of size distribution have attracted particular focus, because of their advantage of continuous, reproducible, and scalable production. In the first part of the microfluidic technologies are reviewed and then we report the results of fabrication of cellulose microparticles at gas-liquid interfaces in microchannel. Cellulose microparticles are produced by changing the pH value adjacent to the interfaces between CO2 gas bubbles and an aqueous solution containing the pH-sensitive polymer hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP) in a simple microfluidic system. This method is inexpensive, environmentally friendly, and represents a single-step approach for synthesis of cellulose microparticles with a narrow size distribution. Finally, we report a single step approach for fabricating mineral oil embedded cellulose microstructures in the two flow-focusing microchnnel having two flow-focus junctions. The production of oil-cellulose microstructures such as microfiber, micro-tube and microcapsule are based on the regeneration of cellulose from 1-ethyl-3methylimidazolium acetate (EMIM-Ac) by simply contacting with water in a microchannel which consists of three side (inner, middle, outer) channel, first-main channel and second-main channel. To produce oil-cellulose microstructures, the mineral oil, cellulose with EMIM-Ac and water containing glycerol were separately injected into the inner channel, middle channel and outer channel. Then the mineral oil was embedded in cellulose solution in the first-main channel and the cellulose solution with EMIM-Ac was surrounded by water containing glycerol in the second-main channel. As a result, the cellulose was regenerated due to diffusion at the interface between EMIM-Ac and water. Both the shape and size of mineral oil-droplet and the morphology of cellulose were controlled by the flow rates of the mineral oil, cellulose solution with EMIM-Ac and water containing glycerol. The method is simple, fast, and environmentally-friendly compared to the previous methods.
Microfluidic technologies have recently emerged as promising tools for the synthesis of microparticles and microfibers with exceptionally narrow ranges of size distribution have attracted particular focus, because of their advantage of continuous, reproducible, and scalable production. In the first part of the microfluidic technologies are reviewed and then we report the results of fabrication of cellulose microparticles at gas-liquid interfaces in microchannel. Cellulose microparticles are produced by changing the pH value adjacent to the interfaces between CO2 gas bubbles and an aqueous solution containing the pH-sensitive polymer hydroxypropyl methylcellulose phthalate (HPMCP) in a simple microfluidic system. This method is inexpensive, environmentally friendly, and represents a single-step approach for synthesis of cellulose microparticles with a narrow size distribution. Finally, we report a single step approach for fabricating mineral oil embedded cellulose microstructures in the two flow-focusing microchnnel having two flow-focus junctions. The production of oil-cellulose microstructures such as microfiber, micro-tube and microcapsule are based on the regeneration of cellulose from 1-ethyl-3methylimidazolium acetate (EMIM-Ac) by simply contacting with water in a microchannel which consists of three side (inner, middle, outer) channel, first-main channel and second-main channel. To produce oil-cellulose microstructures, the mineral oil, cellulose with EMIM-Ac and water containing glycerol were separately injected into the inner channel, middle channel and outer channel. Then the mineral oil was embedded in cellulose solution in the first-main channel and the cellulose solution with EMIM-Ac was surrounded by water containing glycerol in the second-main channel. As a result, the cellulose was regenerated due to diffusion at the interface between EMIM-Ac and water. Both the shape and size of mineral oil-droplet and the morphology of cellulose were controlled by the flow rates of the mineral oil, cellulose solution with EMIM-Ac and water containing glycerol. The method is simple, fast, and environmentally-friendly compared to the previous methods.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.