최근 액적 기반의 미세유체 시스템은 물리, 화학, 생물학등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야이다. 본 총설은 액적기반 미세유체 시스템의 미세유체 반응기 제작 기술, 액적 형성 원리, 액적 혼합 및 제어, 그리고 새로운 기능성 재료의 합성등의 폭넓은 응용분야에 관해 자세하게 소개하고자 한다. 더불어 액적기반 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절 방법, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술에 관해 논의하고자 한다.
최근 액적 기반의 미세유체 시스템은 물리, 화학, 생물학등의 기초과학과 재료과학 분야까지 매우 폭넓게 활용되고 각광받고 있는 기술분야이다. 본 총설은 액적기반 미세유체 시스템의 미세유체 반응기 제작 기술, 액적 형성 원리, 액적 혼합 및 제어, 그리고 새로운 기능성 재료의 합성등의 폭넓은 응용분야에 관해 자세하게 소개하고자 한다. 더불어 액적기반 미세유체 시스템의 가장 큰 장점인 입자의 크기 조절 방법, 형태, 모양 및 구조의 제어 기술에 관해 논의하고자 한다.
Recently, droplet-based microfluidic systems are widely used in various areas ranging from fundamental science including chemistry, biology, and physics to material science and engineering. This article reviews recent development in the droplet based microfluidic system from basic fabrication of tin...
Recently, droplet-based microfluidic systems are widely used in various areas ranging from fundamental science including chemistry, biology, and physics to material science and engineering. This article reviews recent development in the droplet based microfluidic system from basic fabrication of tiny device, principle of droplet formation, merging, mixing, control of droplets, and application for the synthesis of novel functional materials. We discuss strong advantages of the droplet based microfluidics in point of control of particle size, morphologies, shapes, and structures.
Recently, droplet-based microfluidic systems are widely used in various areas ranging from fundamental science including chemistry, biology, and physics to material science and engineering. This article reviews recent development in the droplet based microfluidic system from basic fabrication of tiny device, principle of droplet formation, merging, mixing, control of droplets, and application for the synthesis of novel functional materials. We discuss strong advantages of the droplet based microfluidics in point of control of particle size, morphologies, shapes, and structures.
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문제 정의
본 논문에서는 액적 기반의 미세유체 시스템에서 액적의 형성, 제어 방법 및 응용에 대해 알아보았다. 지난 십 수년간 미세유체 시스템은 매우 빠른 속도로 다양한 분야에 걸쳐 발전이 되어 왔는데, 그중 액적 기반의 미세유체 기술은 수많은 연구자들에 의해 마이크로채널 내의 동역학에 대한 기초연구는 물론 생물학적, 화학적 응용에대한 연구가 진행이 되었다.
본 총설에서는 2000년대 이후 활발히 발표 되었던 다양한 형태의미세유체 시스템을 이용한 액적의 형성과 제어 방법, 그리고 이를 이용한 응용 분야들에 대해 알아보고자 한다.
성능/효과
하지만 이러한 방법을 이용하면 균일한 크기의 액적을 얻는 것이 어려웠기 때문에 액적 크기의 다분산성 (polydispersity)은 해결해야 할 중요한 과제였다. 미세유체 시스템을 이용함으로써 이러한 기존의 문제점을 해결을 할 수 있었고, 더 나아가서 단일 액적의형성뿐만 아니라 기존 시스템에서 구현하기 힘들었던 다중 액적의더욱 정교한 제어가 가능해 졌다. 다중 액적을 만들기 위한 미세유체 시스템은 크게 두 종류로 PDMS를 재료로 소프트리소그래피 공정을 통해 만들어진 장치와 유리 모세관 장치로 나뉘어 진다.
후속연구
최근에는 생물, 화학 분야뿐아니라 재료 분야까지 적용되는 등 미세유체 시스템의 그 응용분야는 계속 확장될 전망이다. 이렇듯 앞으로 액적 기반의 미세유체 시스템이 가지는 장점을 살려 다양한 분야에 걸쳐 융합기술로 발전을해 나간다면 산업적, 학문적으로 더욱 큰 시너지 효과를 낼 수 있을것이다.
지난 십 수년간 미세유체 시스템은 매우 빠른 속도로 다양한 분야에 걸쳐 발전이 되어 왔는데, 그중 액적 기반의 미세유체 기술은 수많은 연구자들에 의해 마이크로채널 내의 동역학에 대한 기초연구는 물론 생물학적, 화학적 응용에대한 연구가 진행이 되었다. 화학자들은 화학반응의 정확한 농도와 kinetic 조건을 맞추는 연구에, 생물학자들은 액적기반의 미세유체 시스템을 이용해 만든 액적을 하나의 인공 세포로서 활용을 하면 보다더 실제에 가까운 연구가 가능해 진다. 최근에는 생물, 화학 분야뿐아니라 재료 분야까지 적용되는 등 미세유체 시스템의 그 응용분야는 계속 확장될 전망이다.
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