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본 논문에서 롤투롤 그라비어 프린팅을 이용하여 마이크로 플루이딕 디바이스를 만드는 방법을 증명하였다. 사용된 폴리머 용액은 톨루엔에 폴리스틸렌을 녹인 것으로 인쇄된 뒤 종이 기판의 두께만큼 침투하여 소수성 장벽을 형성하였다. 이렇게 인쇄된 소수성 장벽과 친수성 채널을 이용하면 유체를 원하는 곳으로 흐르게 하는 것이 가능하다. 장벽은 폴리스틸렌의 화학적 성질인 분자량과 농도, 그라비어 롤의 특성인 셀 심도, 패턴 너비에 따라 변한다. 따라서 최소 너비의 장벽을 구현하기 위해 위의 조건들을 ...

본 논문에서 롤투롤 그라비어 프린팅을 이용하여 마이크로 플루이딕 디바이스를 만드는 방법을 증명하였다. 사용된 폴리머 용액은 톨루엔에 폴리스틸렌을 녹인 것으로 인쇄된 뒤 종이 기판의 두께만큼 침투하여 소수성 장벽을 형성하였다. 이렇게 인쇄된 소수성 장벽과 친수성 채널을 이용하면 유체를 원하는 곳으로 흐르게 하는 것이 가능하다. 장벽은 폴리스틸렌의 화학적 성질인 분자량과 농도, 그라비어 롤의 특성인 셀 심도, 패턴 너비에 따라 변한다. 따라서 최소 너비의 장벽을 구현하기 위해 위의 조건들을 최적화 시켰다. 이 방식으로 생산된 마이크로 플루이딕 디바이스는 의료 인프라가 적은 지역이나 개발도상국에서 현장 진단 분석 도구로 활용 될 수 있다. 이를 증명하기 위해 글루코스 비색분석을 보여주었고 환경에 의한 오차를 줄일 수 있는 캘리브레이션 커브를 제시하였다. 기존의 방식에서 장벽을 형성하기 위해서는 여러 번의 인쇄 공정이나 열처리가 필요로 하지만 이 논문에서 제시된 방법으로는 단 한번의 인쇄 공정과 열처리 없이 대량생산이 가능하다. 따라서 대면적, 고속 인쇄가 가능하고 생산비용을 줄일 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we demonstrate a method creating microfluidic devices using roll-to-roll gravure printing. Polymer solution(Polystyrene dissolved in Toluene) penetrates the paper substrate and forms a hydrophobic barrier. It is possible to flow the fluid to the desired location using the printed hydr...

In this paper, we demonstrate a method creating microfluidic devices using roll-to-roll gravure printing. Polymer solution(Polystyrene dissolved in Toluene) penetrates the paper substrate and forms a hydrophobic barrier. It is possible to flow the fluid to the desired location using the printed hydrophobic barrier and the hydrophilic channel. The hydrophobic barrier changes depending on molecular weight, concentration of polymer ink, roll cell depth and designed pattern width. Therefore, the above conditions were optimized to implement the minimum width of the hydrophobic barrier. Microfluidic devices fabricated in this manner can be utilized as a on-site diagnosis in developing countries or non-medical infrastructure areas. After optimization, the colorimetric glucose is shown and we present a calibration curve to reduce the error caused by the environment. It is required the heat treatment or a lot of printing process to form the hydrophobic barrier in conventional methods. But the presented way in this paper require only one printing process without heat treatment. So Large-area, high-speed printing is possible and reduce the manufacturing cost.