KR20060003001A - Microfluidic device with ultraphobic surfaces - Google Patents
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Abstract
Description
관련 출원Related Applications
본 출원은 2003년 4월 15일 출원된 "고압 액체에 대한 울트라포빅 표면"이라는 발명의 명칭의 미국 가특허 출원 제60/462963호의 장점을 청구하고, 이는 본 명세서에 참조로 완전히 병합된다. 본 출원은 2003년 6월 3일 출원된 "울트라포빅 표면을 가진 유체 처리 부품"이라는 발명의 명칭의 미국 실용 특허 출원 제10/454,742호의 장점을 더 청구하고, 이는 또한, 본 명세서에 참조로 완전히 병합된다. 본 출원은 2003년 8월 29일 출원된 "울트라포빅 표면을 가진 미세유동성 장치"라는 발명의 명칭의 미국 실용 특허 출원 제10/652,586호의 장점을 더 청구한다.This application claims the advantages of US Provisional Patent Application 60/462963, entitled "Ultraforbic Surface for High Pressure Liquids," filed April 15, 2003, which is incorporated herein by reference in its entirety. This application further claims the benefit of US Utility Patent Application No. 10 / 454,742, entitled "Fluid Treatment Component with Ultrafobic Surface," filed June 3, 2003, which is also fully incorporated herein by reference. Are merged. The present application further claims the benefit of US Utility Patent Application No. 10 / 652,586, entitled "Microfluidic Device with Ultrapobic Surface," filed August 29, 2003.
본 발명은 일반적으로 미세유동성 장치(microfludic device)에 관한 것이고, 특히, 울트라포빅 유체 접촉면을 가진 미세유동성 장치에 관한 것이다.The present invention relates generally to microfludic devices and, more particularly, to microfluidic devices having an ultrapobic fluid contact surface.
미세유동성 장치를 사용하고 발전시키는 것에 관한 노력 및 관심이 아주 최근에 있다. 미세유동성 장치는 인쇄 장치 및 소위 "랩 온 어 칩" 장치에서 이미 유용한 적용을 해오며, 여기서 복잡한 화학적 및 생화학적 반응이 미세유동성 장치 에서 실행된다. 이러한 시스템에서의 반응에 요구되는 액체의 매우 작은 체적은 증가된 반응 응답 시간, 작은 샘플 체적 및 감소된 시약 비용을 가능하게 한다. 다수의 다른 출원은 기술이 개발되고 발전됨에 따라 명백해진다는 것이 예상된다.Efforts and interests in using and developing microfluidic devices have been very recent. Microfluidic devices have already found useful applications in printing devices and so-called "wrap on a chip" devices, where complex chemical and biochemical reactions are carried out in the microfluidic device. The very small volume of liquid required for the reaction in such a system allows for increased reaction response time, small sample volume, and reduced reagent cost. Many other applications are expected to become apparent as the technology is developed and developed.
미세유동성 장치의 고안에서 중요한 요소는 장치의 초소형 채널에서 표면과 유체의 접촉에 의해 부과되는 유체 운동에 대한 저항이다. 이러한 저항을 극복하기 위해, 더 높은 유체 압력이 장치 내에 요구된다. 반대로, 장치를 통한 유체 유동 속도는 장치가 지지하는 처리 또는 장치에 의해 견딜 수 있는 압력량에 의해 제한될 수 있다. 더욱이, 초소형 유동 채널을 통한 압력 손실은 유동 채널에서 표면 특성으로 인해 크게 변할 수 있다. An important factor in the design of the microfluidic device is the resistance to fluid motion imposed by the contact of the fluid with the surface in the microchannel of the device. To overcome this resistance, higher fluid pressure is required in the device. In contrast, the rate of fluid flow through the device may be limited by the amount of pressure that the device can support or the processing it supports. Moreover, the pressure loss through the micro flow channel can vary greatly due to the surface properties in the flow channel.
이러한 산업에서 필요한 것은 유체 유동에 대한 저항의 예상가능하고 최적의 수준을 가진 유체 유동 채널을 구비한 미세유동성 장치이다.What is needed in this industry is microfluidic devices with fluid flow channels with predictable and optimal levels of resistance to fluid flow.
본 발명은 유체 유동 저항의 예측가능하고 최적 수준을 가진 유체 유동 채널을 구비한 미세유동성 장치에 대한 산용상의 요구를 충족시킨다. 본 발명에서, 임의 미세유동성 장치의 유체 유동 채널의 모든 또는 임의 부분이 내구성 울트라포빅 유체 접촉면으로 제공된다. 울트라포빅 표면은 일반적으로, 표면이 하기 식에 따라 결정되는 접촉 선밀도 값 "ΛL" 이상의 표면적 평방미터당 미터 단위로 표시되는 접촉 선의 측정된 소정의 접촉 선밀도를 갖도록 규칙적인 어레이로 배치되는 다양한 마이크로스케일 또는 나노스케일의 규칙적인 형태로 돌출하는 요철을 갖는 기판 부분을 포함한다.The present invention satisfies the need for oxidative conditions for microfluidic devices with fluid flow channels with predictable and optimal levels of fluid flow resistance. In the present invention, all or any portion of the fluid flow channel of any microfluidic device is provided as a durable ultrapobic fluid contact surface. Ultrapobic surfaces are typically arranged in a variety of microscales in which the surfaces are arranged in regular arrays with measured predetermined contact line densities of contact lines expressed in meters per square meter of surface area above a contact line density value "Λ L ", determined according to the following equation: Or a portion of the substrate having irregularities protruding in a regular form of nanoscale.
여기서 P는 유체 유동 채널 내의 유체 압력값으로 예상되는 소정의 최대값이고, γ는 액체의 표면 장력이고, θa, 0는 각도 단위의 요철(asperity) 재료 상의 액체의 실험적으로 측정된 참 진행 접촉 각도이고, ω는 요철 상승 각이고, 요철의 이격 치수에 대한 요철의 단면 치수의 비율은 0.1이하이다.Where P is a predetermined maximum expected for the fluid pressure value in the fluid flow channel, γ is the surface tension of the liquid, and θ a, 0 are the experimentally measured true propagating contact of the liquid on the asperity material in degrees Is an angle, ω is an uneven rising angle, and the ratio of the cross-sectional dimension of the unevenness to the spacing dimension of the unevenness is 0.1 or less.
요철은 기판 재료 자체 내에 또는 위에 또는 기판의 표면 상에 배치된 재료의 하나 이상의 층 내에 형성될 수도 있다. 요철은 임의의 규칙적인 또는 불규칙적인 형태의 3차원 중실 또는 공동일 수도 있고, 임의의 규칙적인 기하학적 형상 패턴으로 배치될 수도 있다.The unevenness may be formed in or on the substrate material itself or in one or more layers of material disposed on the surface of the substrate. The unevenness may be a three dimensional solid or cavity of any regular or irregular shape, or may be arranged in any regular geometric pattern.
본 발명은 본체에서 적어도 하나의 초소형 유체 유동 채널을 형성하는 단계와, 유체 접촉면 상에 사실상 균일한 패턴으로 다수의 사실상 균일하게 형성된 요철을 배치하는 단계를 포함하는 미세유동성 장치를 제조하는 방법을 포함할 수 있고, 유체 유동 채널은 유체 접촉면을 갖는다. 각각의 요철은 유체 접촉면에 대해 요철 상승 각도 및 단면 치수를 가질 수 있다. 요철은 그 표면이 다음의 식에 따라 결정되는 임계 접촉 선밀도값 "ΛL"보다 이상인 표면적의 평방 미터당 미터 단위의 접촉 선의 측정된 접촉 선밀도를 갖도록 위치되고 사실상 균일한 이격 치수에 의해 서로 이격될 수 있다.The present invention includes a method of manufacturing a microfluidic device comprising forming at least one microfluidic flow channel in a body and disposing a plurality of substantially uniformly formed irregularities in a substantially uniform pattern on the fluid contact surface. And the fluid flow channel has a fluid contact surface. Each unevenness may have an uneven elevation angle and a cross-sectional dimension with respect to the fluid contact surface. The concavities and convexities are positioned so that the surfaces have measured contact line densities of contact lines in meters per square meter of surface area that are greater than the critical contact line density value "Λ L ", which is determined according to the equation have.
여기서 P는 유체 유동 채널 내의 유체 압력값으로 예상되는 소정의 최대값이고, γ는 액체의 표면 장력이고, θa, 0는 각도 단위의 요철(asperity) 재료 상의 액체의 실험적으로 측정된 참 진행 접촉 각도이고, ω는 요철 상승 각이다. 요철의 이격 치수에 대한 요철의 단면 치수의 비율은 0.1이하 및 가장 바람직하게는 0.01이하이다.Where P is a predetermined maximum expected for the fluid pressure value in the fluid flow channel, γ is the surface tension of the liquid, and θ a, 0 are the experimentally measured true propagating contact of the liquid on the asperity material in degrees Angle, and ω is an uneven rising angle. The ratio of the cross-sectional dimension of the unevenness to the spacing dimension of the unevenness is 0.1 or less and most preferably 0.01 or less.
요철은 포토리소그래피를 사용하거나 또는 나노머시닝, 마이크로스탬핑, 마이크로컨택트 프린팅, 자가 조립 금속 콜로이드 모노레이어, 원자력 마이크로스코피 나노머시닝, 졸-겔 몰딩, 자가 조립 모노레이어 배향 패터링, 화학적 에칭, 졸-겔 스탬핑, 콜로이드 잉크로의 프린팅, 기판 상에 대한 평행 카본 나노튜브의 층을 증착하는 것을 사용하여 형성될 수도 있다. 본 방법은 하기 식에 따른 미터 단위로 표시되는 임계 요철 높이 값 "ZC"을 결정하는 단계를 더 포함한다.Unevenness may be photolithography or nanomachining, microstamping, microcontact printing, self-assembled metal colloidal monolayers, atomic force microscopy nanomachining, sol-gel molding, self-assembled monolayer orientation patterning, chemical etching, sol-gel It may also be formed using stamping, printing with colloidal ink, and depositing a layer of parallel carbon nanotubes on the substrate. The method further includes determining a critical uneven height value "Z C " expressed in meters according to the following equation.
여기서, d는 미터 단위로 표시되는 인접한 요철 사이의 거리이고, θα,0 은 각도 단위로 표시되는 표면 상의 액체의 참 진행 접촉 각도이고, ω는 각도 단위로 표시되는 요철 상승 각도이다.Here, d is the distance between adjacent irregularities expressed in metric units, θ α, 0 is the true traveling contact angle of the liquid on the surface expressed in angular units, and ω is the uneven raised angle expressed in angular units.
울트라포빅 유체 접촉면을 가진 미세유동성 장치에서의 유체 유동 채널은 유체 유동에 대한 크게 감소된 저장을 나타내고, 크게 향상된 장치 효율, 낮은 내부장치 압력 및 향상된 유체 유동 처리량을 가져오는 것이 예상된다. 울트라포빅 표면은 최대 고안 압력까지의 유체 압력하에 예상가능한 울트라포빅 특성을 나타낼 수 있고 내구성이 있다.Fluid flow channels in microfluidic devices with ultrapobic fluid contacting surfaces exhibit greatly reduced storage for fluid flow, and are expected to result in significantly improved device efficiency, lower internal pressure and improved fluid flow throughput. Ultrapobic surfaces can exhibit predictable ultrapobic properties and are durable under fluid pressure up to the maximum designed pressure.
도1은 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 사시 확대도이다.1 is an enlarged perspective view of an ultrapobic surface according to the present invention.
도1a는 유동 채널에서 액체 슬러그의 개략도이다.1A is a schematic representation of a liquid slug in a flow channel.
도1b는 본 발명에 따른 미세유동성 장치의 분해도이다.1B is an exploded view of a microfluidic device according to the present invention.
도1c는 본 발명에 따른 미세유동성 장치의 대체 실시예의 단면도이다.1C is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the microfluidic device according to the present invention.
도2는 도1의 표면의 일부의 상평면도이다.2 is a top plan view of a portion of the surface of FIG.
도3은 도2에 도시된 표면부의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of the surface portion shown in FIG.
도4는 요철이 6각형 어레이로 배열된 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 부분 상평면도이다.4 is a partial top plan view of an alternative embodiment of an ultrapobic surface according to the present invention with irregularities arranged in a hexagonal array.
도5는 도4는 대체 실시예의 측단면도이다.5 is a side cross-sectional view of the alternative embodiment.
도6은 요철 사이에 현수된 액체의 편향을 도시한 측단면도이다.Fig. 6 is a side sectional view showing the deflection of liquid suspended between irregularities.
도7은 요철 상부에 형수된 액체 양을 도시한 측단면도이다.Fig. 7 is a side sectional view showing the amount of liquid formed on top of the unevenness.
도8은 요철 사이 공간의 바닥부를 접촉하는 액체를 도시한 측단면도이다.Fig. 8 is a side sectional view showing a liquid in contact with the bottom of the interdentations.
도9는 요철 상승 각이 예각인 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 단일 요철의 측단면도이다.Figure 9 is a side cross-sectional view of a single unevenness of an alternative embodiment of the ultrapobic surface according to the present invention with an uneven elevation angle.
도10은 요철 상승 각이 둔각인 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 단일 요철의 측단면도이다.Figure 10 is a side cross-sectional view of a single unevenness of an alternative embodiment of the ultrapobic surface according to the present invention wherein the unevenness elevation angle is an obtuse angle.
도11은 요철이 실린더형이고 장방형 어레이로 배열된 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 부분 상평면도이다.Figure 11 is a partial top plan view of an alternative embodiment of an ultrapobic surface according to the present invention in which the irregularities are cylindrical and arranged in a rectangular array.
도12는 도11의 대체 실시예의 측단면도이다.12 is a side cross-sectional view of an alternative embodiment of FIG.
도13은 다양한 요철 형상 및 배열에 대한 접촉의 선형 일부 및 접촉 선밀도에 대한 표로 나열된 식이다.FIG. 13 is a table listing the linear portion of contact and contact linear density for various uneven shapes and arrangements.
도14는 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 측단면도이다.Figure 14 is a side cross-sectional view of an alternate embodiment of an ultrapobic surface in accordance with the present invention.
도15는 도14의 대체 실시예의 상평면도이다.15 is a top plan view of an alternative embodiment of FIG.
도16은 본 발명에 따른 울트라포빅 표면의 대체 실시예의 단일 요철의 상평면도이다.Figure 16 is a top plan view of a single unevenness of an alternative embodiment of the ultrapobic surface according to the present invention.
도17은 다양한 값의 x/y 비율에 대한 최대 압력(P)과 요철 이격거리(y) 사이의 관계의 액체 및 특정 울트라포빅 표면에 대한 그래프적 도면이다.FIG. 17 is a graphical representation of a liquid and certain ultrapobic surfaces in a relationship between maximum pressure P and uneven spacing y for various values of x / y ratio.
본 출원의 목적을 위해, "미세유동성 장치"라는 용어는 넓게 유체를 접촉, 조작, 수송, 함유, 처리 또는 이송하는데 사용될 수 있는 부품 또는 임의 다른 장치를 의미하고, 여기서 유체는 초소형 치수의 하나 이상의 유체 유동 채널을 통해 유동한다. 본 발명의 목적을 위해, "초소형"이라는 용어는 500㎛ 이하의 치수를 의미한다. "유체 유동 채널"은 넓게 임의 채널, 도관, 파이프, 튜브, 챔버 또는 유체를 조작, 수송, 함유 또는 이송하는데 사용되는 임의 단면 형상의 다른 둘러싸인 공간을 의미한다. "유체 접촉면"이라는 용어는 넓게 유체와 접촉될 수 있는 유체 유동 채널의 일부 또는 임의 표면을 의미한다.For the purposes of the present application, the term "microfluidic device" broadly means a part or any other device that can be used to contact, manipulate, transport, contain, process, or transport a fluid, wherein the fluid is one or more of microminiature dimensions. Flow through the fluid flow channel. For the purposes of the present invention, the term "miniature" means a dimension of 500 μm or less. "Fluid flow channel" broadly means any channel, conduit, pipe, tube, chamber, or other enclosed space of any cross-sectional shape used to manipulate, transport, contain, or transport a fluid. The term "fluid contact surface" means any or any surface of a fluid flow channel that can be in wide contact with a fluid.
유체 조작 부품의 유체 접촉면의 물리적 특성은 부품과 유체의 마찰에 영향을 준다는 것이 공지되어 있다. 일반적으로, 예를 들어, 매끄러운 표면을 마찰을 감소시키지만, 거친 표면은 마찰을 증가시킨다. 또한, PTFE 또는 다른 공학적 중합체와 같은 습식에 저항성이 있는 재료로 형성된 표면은 비교적 낮은 유체 마찰을 나타낸다. 액체에 의한 습식에 저항성이 있는 표면은 "포빅" 표면으로 언급된다. 이러한 표면은 액체가 물인 경우 소수성(hydrophobic) 및 다른 액체에 대한 소액성(lyophobic)으로 공지될 수 있다. 만약 물 또는 다른 액체의 작은 액적이 표면과 매우 높은(약 120도보다 큰) 정적 접촉 각도을 나타낼 정도로 표면이 습식에 저항하면, 만약 표면이 액체 액적을 보유하도록 현저히 감소된 경향을 나타내면, 또는 만약 액체-기체-고체 인터페이스이 액체에 완전히 침수될 때 그 표면에 존재하면, 그 표면은 "초소수성" 또는 "초소액성"으로 언급될 수 있다. 본 출원의 목적을 위해, "울트라포빅"이라는 용어는 일반적으로 초소수성 및 초소액성 표면 모두를 언급하는데 사용된다.It is known that the physical properties of the fluid contact surface of a fluid handling part affect the friction of the part and the fluid. In general, for example, smooth surfaces reduce friction, while rough surfaces increase friction. In addition, surfaces formed of wet resistant materials such as PTFE or other engineering polymers exhibit relatively low fluid friction. Wet resistant surfaces by liquids are referred to as "fobic" surfaces. Such surfaces may be known as hydrophobic and lyophobic to other liquids when the liquid is water. If the surface is wet resistant such that small droplets of water or other liquids exhibit a very high static contact angle with the surface (greater than about 120 degrees), if the surface tends to be significantly reduced to retain the liquid droplets, or if the liquid If the gas-solid interface is present on its surface when fully submerged in the liquid, the surface may be referred to as "superhydrophobic" or "superfluid". For the purposes of the present application, the term "ultraphobic" is generally used to refer to both superhydrophobic and microliquid surfaces.
액체와 표면 사이의 마찰은 종래 표면과 반대로 울트라포빅 표면에 대해 현저하게 낮을 수 있다. 결과적으로, 울트라포빅 표면은 특히 미세유동성 적용예에서 표면 저항력으로 인해 유체 유동에 대한 저항을 감소시키기 위해 매우 바람직하다.The friction between the liquid and the surface can be significantly lower for the ultrapobic surface as opposed to the conventional surface. As a result, ultrapobic surfaces are highly desirable to reduce resistance to fluid flow due to surface resistivity, especially in microfluidic applications.
표면 조도(roughness)는 습식의 정도에 상당한 영향을 미치는 것이 이미 널리 공지되어 있다. 일반적으로, 몇몇 분위기에서, 조도는 대응하는 매끄러운 표면보다 표면에 더욱 강하게 액체가 부착하게 할 수 있다. 그러나, 다른 분위기에서, 조도는 매끄러운 표면보다 거친 표면에 액체가 덜 강하게 부착되게 할 수 있다. 몇몇 분위기에서, 표면은 울트라포빅일 수 있다. 이러한 울트라포빅 표면은 일반적으로 본 명세서에서 "요철"로 언급되는 다수의 마이크로스케일 내지 나노스케일의 돌출부 또는 공동을 가진 기판 부재의 형태를 취한다.It is already well known that surface roughness has a significant effect on the degree of wetness. In general, in some atmospheres, roughness may cause the liquid to adhere more strongly to the surface than the corresponding smooth surface. However, in other atmospheres, roughness may cause the liquid to adhere less strongly to rough surfaces than to smooth surfaces. In some atmospheres, the surface may be ultrapobic. Such ultrapobic surfaces generally take the form of a substrate member having a plurality of microscale to nanoscale protrusions or cavities referred to herein as "unevenness".
일반적으로, 소정의 속도로 수평 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키기 위한 압력(ΔPtotal)은 다음과 같이 점성력, 표면력 및 중력(헤드)의 성분으로 분할될 수 있다.In general, the pressure ΔP total for moving the liquid slug through the horizontal flow channel at a predetermined speed may be divided into components of viscosity, surface force and gravity (head) as follows.
(1) (One)
수평 지향식 실린더형 유동 채널(110)은 도1a의 단면으로 도시된다. 실린더형 유동 채널(110)은 유체 접촉면(120)을 가진 채널 벽(115)에 의해 한정된다. 액체 슬러그(100)는 유동 채널(110) 내에 도시된다. 액체 슬러그(100)는 유체(132)를 가진 전방 인터페이스(130) 및 유체(142)를 가진 후방 인터페이스(140)을 구비한다. 유체(132) 및 유체(142)는 기체 또는 액체 형태일 수 있다. 수평으로 지향된 실린더형 유동 채널(110)의 경우, 상기 식1에 주어진 일반적 관계는 특히 다음과 같이 표현될 수 있다.Horizontally oriented cylindrical flow channel 110 is shown in cross section in FIG. 1A. Cylindrical flow channel 110 is defined by
여기서 μ는 액체의 점성이고, L은 액체 슬러그(100)의 길이이고, ν는 액체 슬러그(100)가 이동하는 속도이고, R은 실린더형 유동 채널(110)의 단면 반경이고, γ는 액체 슬러그(100)의 액에의 표면 장력이고, θr은 유동 채널(110)의 표면(120) 과 액체 슬러그(100)의 후방 인터페이스(140)의 참 후퇴 접촉 각도이고, θa는 유동 채널(110)의 표면(120)과 액체 슬러그(100)의 전방 인터페이스(130)의 실제 전진 접촉 각도이다. 유사한 특정 식이 비실린더형 유동 채널의 유동 채널을 위해 종래 기술에서 설명된다.Where μ is the viscosity of the liquid, L is the length of the liquid slug 100, ν is the speed at which the liquid slug 100 moves, R is the cross section radius of the cylindrical flow channel 110, and γ is the liquid slug (100) is the surface tension of the liquid, θ r is the true retracted contact angle of the
초소형 유동 채널(110)에서 표면(120)을 접촉하는 하나 이상의 인터페이스(130, 140)을 가진 액체 슬러그(100)에서, 표면력은 액체 슬러그(100)의 작은 치수로 인해 우세한다. 힘의 점성 성분은 절대적으로 무시될 수 있다. 따라서, 수평 초소형 실린더형 유동 채널(110)을 통해 액체 슬러그(100)를 효과적으로 이동시키기 위한 압력(ΔP)은 다음과 같이 된다.In liquid slug 100 with one or more interfaces 130, 140 contacting
(3) (3)
본 발명에 따른 울트라포빅 유동 채널 표면의 사용을 통해 이러한 표면력을 최소화함으로써, 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키기 위한 압력의 상당한 감소가 달성될 수 있다.By minimizing this surface force through the use of the ultrapobic flow channel surface according to the invention, a significant reduction in pressure for moving the liquid slug through the flow channel can be achieved.
본 발명에 따른 미세유동성 장치(10)는 도1b의 일반적으로 확대되고 분해된 도면에 도시된다. 장치(10)는 일반적으로 그 안에 형성된 장방형 유동 채널(12)을 가진 본체(11)를 포함한다. 본체(11)는 일반적으로 주요부(13) 및 커버부(14)를 포함한다. 유동 채널(12)은 주요부(13) 상의 내향으로 대향면(15)에 의해 세 측면 상에 한정되고 커버부(14) 상의 내향으로 대향면(16)에 의해 제4 측면에 한정된다. 표면(15) 및 표면(16)은 함께 채널 벽(16a)을 한정한다. 본 발명에 따르면, 채널 벽(16a)의 모든 또는 임의 원하는 부분이 울트라포빅 유체 접촉면(20)으로 제공될 수 있다. 정방형 유동 채널을 가진 두 조각의 형상이 도1b에 도시되지만, 미세유동성 장치(10)는 내부에 형성된 실린더형, 다각형, 또는 불규칙적 형상의 유동 채널을 가진 한 조각의 본체(11)를 포함하여 임의 다른 형상 및 사실상 임의 다른 유동 채널 형상 또는 구성으로 형성될 수 있다는 것이 용이하게 이해된다.The
미세유동성 장치의 대체 실시예는 도1c에 단면으로 도시된다. 이러한 실시예에서, 본체(200)는 일체형 조각으로 형성된다. 실린더형 유동 채널(202)은 본체(200) 내에 한정되고, 유동 채널(202) 안으로 대향한 울트라포빅 유체 접촉면(20)을 나타내는 채널 벽(204)을 갖는다.An alternative embodiment of the microfluidic device is shown in cross section in FIG. 1C. In this embodiment, the
본 발명에 따른 울트라포빅 유체 접촉면(20)의 크게 확대된 도면이 도1에 도시된다. 표면을 일반적으로 다수의 돌출 요철(24)을 구비한 기판(22)을 포함한다. 본 명세서에서 더 설명되듯이, 기판(22)은 본체(11)의 일부일 수 있거나 본체(11) 상의 재료의 분리 층일 수 있다. 요철(24)은 전형적으로 본 명세서에서 더 설명되듯이 기판(22)으로부터 형성된다. 각각의 요철(24)은 복수의 측면(26) 및 상부(28)를 갖는다. 각각의 요철(24)은 도면에서 "x"로 표시된 폭 치수 및 도면에서 "z"로 표시된 높이 치수를 갖는다.A greatly enlarged view of the ultrapobic
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 요철(24)은 규칙적인 사각형 어레이로 배치되고, 각각의 요철은 도면에서 "y"로 표시되는 간극 치수만큼 인접한 요철로부터 이격된다. 요철(24)의 상부 엣지(30)에 의해 마주 대해지는 각도는 φ로 표시되고, 기판(22)에 대한 요철(24)의 측면(24)의 상승 각도는 ω로 표시된다. 각도 φ와 ω의 합은 180도이다. As shown in Figs. 1 to 3, the
일반적으로, 울트라포빅 유체 접촉면(20)은 액체-고체-기체 인터페이스가 표면에 유지되는 경우, 울트라포빅 특성을 나타낼 것이다. 도7에 도시된 바와 같이, 액체(32)가 요철(24)의 상부 엣지(30)에 인접한 측면(26)의 일부와 상부(28)와만 접촉하면, 요철 사이의 공간(34)이 공기 또는 다른 기체로 채워진 상태로 남겨두고, 필수적인 액체-고체-기체 인터페이스가 존재한다. 액체는 요철(24)의 상부 엣지(30) 최상위에 그리고 그 사이에 "현수된다"라고 말할 수도 있다.In general, the ultrapobic
이하 개시되어 있는 바와 같이, 액체-고체-기체 인터페이스의 형성은 요철(24)의 소정의 상호관련된 기하학적 형상 파라미터와, 액체의 특성 및 고체면과 액체의 상호 작용에 의존한다. 본 발명에 따르면, 요철(24)의 기하학적 형상 특성은 표면(20)이 임의의 원하는 액체 압력에서 울트라포빅 특성을 나타내도록 선택될 수도 있다.As disclosed below, the formation of the liquid-solid-gas interface depends on certain interrelated geometrical parameters of the
도1 내지 도3의 사각형 어레이를 참조하면, 표면(20)은 요철(24)을 둘러싸는 파선으로 경계지워져 도시된 균일한 영역(36)으로 분할될 수도 있다. 각각의 4요철 영역(36)의 요철의 면적 밀도(δ)는 다음 방정식으로 설명될 수도 있다.Referring to the rectangular arrays of FIGS. 1-3, the
(4) (4)
여기서, y는 미터 단위로 표시되는 요철 사이의 간극이다.Here, y is a gap between the irregularities expressed in metric units.
도1 내지 도3에 표시된 바와 같은 정사각형 단면을 갖는 요철의 경우(24)에, 상부 엣지(30)에서의 상부(28)의 주변(p)의 길이는, In the case of
(5) (5)
여기서, x는 미터 단위로 표시되는 요철 폭이다.Where x is an uneven width expressed in meters.
주변(p)은 액체-고체-기체 인터페이스의 위치를 형성하는 "접촉 선(contact line)"이라 지칭한다. 표면의 단위면적당 접촉 선의 길이인, 접촉 선밀도(Λ)는 요철의 면적 밀도(δ)와 주변(p)의 곱이다. The perimeter p is referred to as the "contact line" which forms the location of the liquid-solid-gas interface. The contact line density Λ, which is the length of the contact line per unit area of the surface, is the product of the area density δ of the unevenness and the perimeter p.
(6) (6)
도1 내지 도3에 도시된 정사각형 요철의 사각형 어레이의 경우에, In the case of the rectangular array of square irregularities shown in Figs.
(7) (7)
액체에 작용하는 중력으로 인한 체력(F)이 요철와의 접촉 선에 작용하는 표면력(f)보다 작다면, 대량의 액체가 요철의 최상위에 현수될 것이다. 중력과 관련된 체력(F)은 하기 식에 따라 결정된다.If the force F due to gravity acting on the liquid is less than the surface force f on the contact line with the unevenness, a large amount of liquid will be suspended at the top of the unevenness. The fitness force F associated with gravity is determined according to the following equation.
(8) (8)
여기서, (P)는 액체의 밀도이고, (g)는 중력으로 인한 가속도이고, (h)는 액체의 깊이이다. 따라서, 예를 들어, 대략 1000㎏/m3의 밀도를 갖는 10미터의 물기둥의 경우에, 체력(F)은, Where (P) is the density of the liquid, ( g ) is the acceleration due to gravity, and ( h ) is the depth of the liquid. Thus, for example, in the case of a 10 meter column of water having a density of approximately 1000 kg / m 3 , the stamina F is
F = (1000㎏/m3)(9.8m/s2)(10m) = 9.8 x 104㎏/m2-s F = (1000㎏ / m 3 ) (9.8m / s 2 ) (10m) = 9.8 x 10 4 kg / m 2 -s
표면력(f)은 액체의 표면 장력(γ)과, 수직에 대한 요철(24)의 측면(26)과의 겉보기 접촉 각도(θ s )와, 요철의 접촉 선밀도(Λ)와, 액체의 겉보기 접촉 면적(A)에 의존한다. The surface force (f) is the surface tension (γ) of the liquid, the apparent contact angle ( θ s ) with the
(9) (9)
주어진 고체 상의 액체의 참 진행 접촉 각도(θ α,0 )는 반드시 요철을 갖지는 않는 재료의 표면 상의 액체의 실험으로 측정된 가장 큰 정지 각도로 정의된다. 참 진행 접촉 각도는 본 기술 분야에서 잘 알려진 기술에 의해 쉽게 측정될 수 있다.True propagation contact angle of the liquid in a given solid phase ( θ α, 0 ) Is defined as the largest stopping angle measured by experimentation of liquid on the surface of a material that does not necessarily have irregularities. The true advancing contact angle can be easily measured by techniques well known in the art.
요철을 갖는 표면 상에 현수된 드롭은 요철의 측면에서 그 참 진행 접촉 각도값(θ α,0 )을 나타낸다. 요철의 측면에서 수직에 대한 접촉 각도(θ s )는 이하와 같이 φ 또는 ω에 의해 참 진행 접촉 각도(θ α,0 )와 관련된다.Drops suspended on a surface with an uneven surface may have its true traveling contact angle value ( θ α, 0 at the side of the uneven surface). ). The contact angle with respect to the vertical at the side of the unevenness (θ s) is true, proceed by the contact angle φ or ω as follows (θ α, 0 ).
(10) 10
F 및 f를 등식화하고 접촉 선밀도(Λ)에 대해 풂으로써, 임계 선밀도 파라미터(ΛL)는 표면의 울트라포빅 특성을 예측하기 위해 결정될 수도 있다.By equalizing F and f and subtracting for contact linear density Λ, the critical linear density parameter Λ L may be determined to predict the ultrapobic characteristics of the surface.
(11) (11)
여기서, g는 액체의 밀도(ρ)이고, (g)는 중력으로 인한 가속도이고, (h)는 액체의 깊이이고, (γ)는 액체의 표면 장력이고, ω는 각도 단위로 표시되는 기판 에 대한 요철의 측면의 상승 각도이고, (θα,0)은 각도 단위로 표시되는 요철 재료 상의 액체의 실험적으로 측정된 참 진행 접촉 각도이다.Where g is the density (ρ) of the liquid, ( g ) is the acceleration due to gravity, ( h ) is the depth of the liquid, (γ) is the surface tension of the liquid, and ω is the angle The angle of elevation of the side of the unevenness with respect to (θ α, 0 ) is the experimentally measured true advancing contact angle of the liquid on the uneven material in angular units.
Λ>ΛL 이면, 액체는 요철(24)의 최상위에 현수되어, 울트라포빅 표면을 생성할 것이다. 또한, Λ<ΛL 이면, 액체는 요철 위로 붕괴되고 표면에서의 접촉 인터페이스는 울트라포빅 특성 없이 단독으로 액체/고체일 것이다.If Λ> Λ L , the liquid will be suspended on top of the
상기 주어진 방정식의 분자의 적절한 값을 대체함으로써, 임계 접촉 선밀도의 값은 임의의 원하는 양의 압력에서 울트라포빅 특성을 보유하는 표면을 설계하도록 결정될 수도 있다. 방정식은 다음과 같이 일반화될 수도 있다.By substituting the appropriate value of the molecule of the given equation, the value of the critical contact linear density may be determined to design a surface that retains ultrapobic properties at any desired amount of pressure. The equation may be generalized as follows.
(12) (12)
여기서, P는 표면이 평방미터당 킬로그램 단위로 표시되는 울트라포빅 특성을 나타내야만 하는 최대 압력이고, γ는 미터당 뉴턴 단위로 표시되는 액체의 표면 장력이고, θ α,0 은 각도 단위로 표시되는 요철 재료 상의 액체의 실험적으로 측정된 참 진행 접촉 각도이고, ω는 각도 단위로 표시되는 요철 상승 각도이다.Where P is the maximum pressure at which the surface must exhibit ultra-pobic properties expressed in kilograms per square meter, γ is the surface tension of the liquid expressed in Newtons per meter, and θ α, 0 is an uneven material expressed in degrees Is the experimentally measured true advancing contact angle of the liquid in the phase, and ω is the uneven elevation angle expressed in degrees.
상기 관계에 따라 형성된 표면(20)이 상기 방정식(9)에 사용된 P의 값에 도달하고 이를 포함하는 임의의 액체 압력값 하에서 울트라포빅 특성을 나타낼 것으로 예상된다. 울트라포빅 특성은 표면이 잠기는지, 제트 또는 액체 분사로 처리되는지, 또는 개별 액적과 충돌되는지 여부에 따라 나타날 것이다.It is expected that the
임계 접촉 선밀도의 값이 일단 결정되면, 요철의 기하학적 형상의 남은 상세는 접촉 선밀도에 대한 방정식의 주어진 x 와 y의 관계에 따라 결정될 수도 있다. 즉, 표면의 기하학적 형상은 접촉 선 방정식의 x 또는 y의 값을 선택하고 다른 변수에 대해 계산함으로써 결정될 수도 있다Once the value of the critical contact linear density is determined, the remaining details of the irregularities geometry may be determined according to the relationship of x and y given in the equation for contact linear density. That is, the geometry of the surface may be determined by selecting the value of x or y of the contact line equation and calculating it for other variables.
액적이 매우 높은 접촉 각도에서 표면에 유지하도록 액체의 액적을 저항하려는 울트라포빅 표면(20)의 경향은 접촉 각도 하이스테레시스(Δθ)로 최상으로 표현될 수 있고, 이는 표면 상의 액체 액적에 대한 전진과 후퇴 접촉 각도 사이의 차이다. 일반적으로, 접촉 각도 하이스테레시스의 더 낮은 수치는 표면의 비교적 큰 반발 특성에 상응한다. 표면에 대한 접촉 각도 하이스테레시스는 다음 식에 따라 결정될 수 있다.The tendency of the
Δθ=λp(Δθ0+ω) (13)Δθ = λ p (Δθ 0 + ω) (13)
여기서, (λp)는 요철을 따른 접촉 선형 부분이고, (Δθ0)는 표면 재료에 대한 실제 전진 접촉 각도(θa,0)과 참 후퇴 접촉 각도(θr,0) 사이의 차고, (ω)는 요철의 상승 각도이다. 스퀘어 요철의 장방형 어레이의 경우, Where (λp) is the contact linear portion along the unevenness, (Δθ 0 ) is the difference between the actual forward contact angle (θ a , 0 ) and the true receding contact angle (θ r , 0 ) for the surface material, (ω ) Is the rising angle of the unevenness. In the case of a rectangular array of square irregularities,
λp=x/y (14)λ p = x / y (14)
다른 형상을 가진 표면을 결정하기 위한 식이 도13에 주어진다. 표면 상의 액체의 액적의 경우, 표면의 참 진행 접촉 각도은 다음 식에 따라 결정될 수 있다.An equation for determining a surface with a different shape is given in FIG. In the case of droplets of liquid on the surface, the true advancing contact angle of the surface can be determined according to the following equation.
(15) (15)
참 후퇴 접촉 각도은 다음 식에 따라 결정될 수 있다.The true retraction contact angle can be determined according to the following equation.
(16) (16)
λp, ω, x/y 및 Λ의 비교적 낮은 수치는 표면에 대한 비교적 향상된 반발을 가져오고, 동일한 인자의 각각의 비교적 높은 수치는 액체의 기둥을 현수하기에 표면의 비교적 향상된 성능을 가져온다는 것이 위에 설명된 관계를 실험함으로써 용이하게 이해된다. 결과적으로, 만약 우수한 반발과 현수 특성을 가진 표면이 바람직하면 이러한 인자에 대한 수치를 선택하여 균형을 이루는 것이 일반적으로 필요하다.Relatively low values of λ p , ω, x / y and Λ result in a relatively improved rebound to the surface, and each relatively high value of the same factor results in a relatively improved performance of the surface to suspend the column of liquid. It is easily understood by experimenting with the relationships described above. As a result, if a surface with good rebound and suspension properties is desired, it is generally necessary to select and balance values for these factors.
상기 식은 또한 x/y의 다양한 수치에 대한 요철 공간(y)과 최대 압력(P) 사이의 소정의 액체 특성에 대한 관계를 도시화기 위해 사용될 수 있다. 이러한 도면, 즉, 도17에 도시된 예는 이하 주어지는 예로 증명되는 바와 같이 유용한 도안 도구로써 작용할 수 있다.The equation can also be used to show the relationship to the desired liquid properties between the uneven space y and the maximum pressure P for various values of x / y. 17, i.e., the example shown in Figure 17, can serve as a useful design tool, as demonstrated by the examples given below.
액체 인터페이스은 도6에 도시된 바와 같이, 양(D1)만큼 인접한 요철 사이에서 하방으로 편향시킨다. 양(D1)이 요철(24)의 높이(z)보다 크면, 액체는 요철(24) 사이의 지점에서 기판(22)과 접촉한다. 만약, 이것이 발생하면, 액체는 공간(34) 안으로 유인되고 요철에 대해 압착되고, 표면의 울트라포빅 특성을 파괴한다. D1의 수치는 임계 요철 높이를 나타내고 다음 식에 따라 결정가능하다.The liquid interface deflects downwards between adjacent irregularities by the amount D 1 , as shown in FIG. 6. If the amount D 1 is greater than the height z of the
(17) (17)
여기서 (d)는 접촉 선에서 인접 요철 사이의 최단 거리이고, ω는 요철 상승 각도이고, θa,0는 요철 재료 상의 액체의 실험적으로 측정된 참 진행 접촉 각도이다. 요철(24)의 높이(z)는 임계 요철 높이(Zc)와 적어도 동일해야 하고, 바람직하게는 그보다 크다.Where (d) is the shortest distance between adjacent concavities and convexities in the contact line, ω is the concave-convex elevation angle, and θ a, 0 is the experimentally measured true advancing contact angle of the liquid on the concave-convex material. The height z of the
도1 내지 도3에서 요철 상승 각도(ω)이 90도이지만, 다른 요철 형상이 가능하다. 예를 들어, ω는 도9에 도시된 바와 같이 예각일 수 있거나 도10에 도시된 바와 같이 둔각일 수 있다. 일반적으로, ω는 80도와 130도 사이가 바람직하다.Although the uneven | corrugated rising angle (omega) is 90 degrees in FIGS. 1-3, other uneven | corrugated shape is possible. For example, ω may be an acute angle as shown in FIG. 9 or an obtuse angle as shown in FIG. In general, ω is preferably between 80 and 130 degrees.
또한, 매우 다양한 요철 형상 및 배열이 본 발명의 범위 내에 가능하다. 예를 들어, 요철은 다면체, 도11 및 도12에 도시된 바와 같이 실린더형, 원통형, 또는 임의 다른 적절한 3차원 형상일 수 있다. 더욱이, 다양한 방법이 요철의 접촉 선밀도를 최적화하는데 이용될 수 있다. 도14 및 도15에 도시된 바와 같이, 요철(24)은 기부(38) 및 헤드부(40)로 형성될 수 있다. 상부 엣지(30)에서 헤드부(40)의 더 큰 경계부는 표면의 접촉 선밀도를 증가시킨다. 또한, 리세스(42)와 같은 특징물은 상부 엣지(30)에서 경계부를 증가시키도록 도16에 도시된 바와 같이 요철(24)에 형성될 수 있어서, 접촉 선밀도를 증가시킨다. 요철은 또한 기판에 형성된 공동일 수 있다.In addition, a wide variety of irregularities and arrangements are possible within the scope of the present invention. For example, the unevenness may be a polyhedron, cylindrical, cylindrical, or any other suitable three dimensional shape as shown in FIGS. 11 and 12. Moreover, various methods can be used to optimize the contact line density of the irregularities. As shown in Figs. 14 and 15, the uneven 24 may be formed of the
요철은 도4 및 도5에 도시된 육각형 어레이와 같이 다각형 어레이 또는 원형 또는 알형 배열로 상술된 바와 같이 장방형 어레이로 배열될 수 있다. 요철은 또한 임계 접촉 선밀도가 유지되면 랜덤식으로 분배될 수 있지만, 이러한 랜덤 배열 은 예상가능한 울트라포빅 특성을 덜 가질 수 있고, 따라서 덜 바람직하다. 요철의 이러한 랜덤 배열에서, 임계 접촉 선밀도 및 다른 관련된 인자는 표면에 대한 평균으로 여겨질 수 있다. 도13의 표에서, 다양한 다른 요철 및 배열에 대한 접촉 선밀도를 계산하기 위한 식이 나열된다.The unevenness may be arranged in a rectangular array as described above in a polygonal array or a circular or egg-like arrangement, such as the hexagonal array shown in FIGS. 4 and 5. Unevenness may also be distributed randomly if the critical contact linear density is maintained, but such random arrangements may have less predictable ultrapobic properties and are therefore less desirable. In this random arrangement of irregularities, the critical contact linear density and other related factors can be considered as the mean for the surface. In the table of FIG. 13, equations for calculating the contact linear density for various other irregularities and arrangements are listed.
일반적으로, 기판 재료는 마이크로 또는 나노 스케일의 요철이 적절하게 형성될 수 있는 임의 재료일 수 있다. 요철은 포토리토그래피 또는 임의 다양한 적절한 방법에 의해 기판 재료 상에 증착되는 하나 이상의 다른 재료층으로 또는 기판 재료 그 자체로 직접 형성될 수 있다. 다이렉트 압출성형이 평행한 릿지의 형상으로 요철을 형성하는데 사용될 수 있다. 이러한 평행한 릿지는 유체 유동 방향에 횡으로 가장 바람직하게 지향된다. 마이크로/나노스케일 요철을 형성하기에 적절할 수 있는 포토리토그래피 방법이 PCT 특허 출원 공보 WO 02/084340호에 개시되고, 본 명세서에 참조로 완전히 병합된다.In general, the substrate material may be any material from which micro or nano scale irregularities can be appropriately formed. The unevenness may be formed directly into the substrate material itself or into one or more other layers of material deposited on the substrate material by photolithography or any of a variety of suitable methods. Direct extrusion can be used to form irregularities in the shape of parallel ridges. This parallel ridge is most preferably directed transverse to the fluid flow direction. Photolithographic methods that may be suitable for forming micro / nanoscale irregularities are disclosed in PCT Patent Application Publication WO 02/084340, which is fully incorporated herein by reference.
원하는 형상 및 이격거리의 요철을 형성하기에 적절할 수 있는 방법은 미국 특허 출원 공보 제2002/00334879호에 개시된 나노머시닝, 미국 특허 제5,725,788호에 개시된 마이크로스탬핑, 미국 특허 제5,900,160호에 개시된 마이크로콘택트 프린팅, 미국 특허 제5,609,907호에 개시된 자가 조립식 금속 콜로이드 단일층, 미국 특허 6,444,254호에 개시된 마이크로스탬핑, 미국 특허 제5,252,835호에 개시된 원자력 마이크로스코피 나노머시닝, 미국 특허 제6,403,388호에 개시된 나노머시닝, 미국 특허 제6,530,554호에 개시된 졸-겔 몰딩, 미국 특허 제6,518,168호에 개시된 표면의 자가 조립식 단일층 지향식 패터닝, 미국 특허 제6,541,389호에 개시된 화 학 에칭, 또는 미국 특허 출원 공보 제2003/0047822호에 개시된 졸-겔 스탬핑을 포함할 수 있고, 이 모든 것은 본 명세서에 참조로 완전히 병합된다. 카본 나노튜브 구조는 또한 원하는 요철 형상을 형성하기 위해 사용가능할 수 있다. 카본 나노튜브 구조의 예는 미국 특허 출원 공보 제2002/0098135호 및 2002/0136683호에 개시되고, 또한 이는 본 명세서에 참조로 병합된다. 또한, 적절한 요철 구조는 콜로이드 잉크로 인쇄하는 공지된 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 물론, 마이크로/나노스케일 요철이 정확하게 형성될 수 있는 임의 다른 방법이 또한 사용될 수 있다고 여겨진다.Methods that may be suitable for forming the irregularities of the desired shape and separation distance include nanomachining disclosed in US Patent Application Publication No. 2002/00334879, microstamping disclosed in US Pat. No. 5,725,788, microcontact printing disclosed in US Pat. No. 5,900,160. , Self-assembled metal colloid monolayer disclosed in US Pat. No. 5,609,907, microstamping disclosed in US Pat. No. 6,444,254, nuclear microscopy nanomachining disclosed in US Pat. Sol-gel molding disclosed in US Pat. No. 6,530,554, self-assembled monolayer oriented patterning of surfaces disclosed in US Pat. No. 6,518,168, chemical etching disclosed in US Pat. No. 6,541,389, or sol disclosed in US Patent Application Publication 2003/0047822. Gel stamping, all of which are fully incorporated herein by reference Are merged. Carbon nanotube structures can also be used to form the desired uneven shape. Examples of carbon nanotube structures are disclosed in US Patent Application Publication Nos. 2002/0098135 and 2002/0136683, which are also incorporated herein by reference. In addition, suitable concave-convex structures can be formed using known methods for printing with colloidal inks. Of course, it is contemplated that any other method by which micro / nanoscale irregularities can be formed accurately can also be used.
일반적으로, 유동 채널 표면으로 액체 슬러그의 접촉을 최소화하기 위해 울트라포빅 유동 채널 표면의 반발 특성을 최적화하는 것이 가장 바람직하고, 이에 따라 최종 표면력이 최소화된다. 상술된 바와 같이, 표면이 반발 특성은 λp, ω, x/y 및 Λ에 대한 비교적 낮은 수치를 선택함으로써 최적화될 수 있지만, 유동 채널에서 만나는 것이 예상되는 최대 압력에서 표면이 울트라포빅 특성을 갖는 것을 보증하도록 표면이 충분한 임계 접촉 선밀도 수치(ΛL)를 갖는 것을 보증한다. 최상의 유동 채널 성능의 경우, 요철 형상에 대한 x/y 비율은 약 0.1보다 작아야 하고 가장 바람직하게는 약 0.01보다 작아야 한다.In general, it is most desirable to optimize the repellent properties of the ultrapobic flow channel surface to minimize the contact of liquid slugs with the flow channel surface, thereby minimizing the final surface force. As described above, the surface repulsion properties can be optimized by selecting relatively low values for λ p , ω, x / y and Λ, but the surface has ultrapobic properties at the maximum pressure expected to meet in the flow channel. To ensure that the surface has a sufficient critical contact linear density figure Λ L. For best flow channel performance, the x / y ratio to the uneven shape should be less than about 0.1 and most preferably less than about 0.01.
반발 특성에 대한 초소형 유동 채널을 최적화하기 위한 방법이 다음 예에 의해 설명될 수 있다.A method for optimizing the microfluidic flow channel for the repulsion characteristic can be illustrated by the following example.
예1:Example 1:
실린더형 초소형 유동 채널은 미세유동성 장치를 형성하도록 실리콘 본체에 형성된다. 울트라포빅 표면은 본 발명에 따라 초소형 유동 채널의 내향 대면 벽 상에 제공된다. 울트라포빅 표면은 채널의 벽에 배열된 스퀘어 포스트의 어레이(ω=90°)로 구성된다. 채널 벽은 또한 채널이 다음의 치수 및 특성을 갖도록 오르가노시레인으로 코팅된다.Cylindrical microfluidic channels are formed in the silicon body to form the microfluidic device. Ultrapobic surfaces are provided on the inwardly facing walls of the microfluidic flow channel according to the invention. The ultrapobic surface consists of an array of square posts (ω = 90 °) arranged in the wall of the channel. The channel walls are also coated with organosilanes so that the channels have the following dimensions and properties.
R=1㎛R = 1 μm
θa,0=110°θ a, 0 = 110 °
θr,0=90°θ r, 0 = 90 °
유동 채널에서 물 슬러그는 다음의 치수 및 특성을 갖는다.Water slugs in the flow channel have the following dimensions and properties.
γ=0.073N/mγ = 0.073 N / m
L=0.1mmL = 0.1mm
v=0.1mm/sv = 0.1mm / s
만약 슬러그(θa, θr)의 실제 전진 및 후퇴 접촉 각도이 유체 접촉면 재료에 대한 실제 전진 및 후퇴 접촉 각도과 사실상 동일하도록 유동 채널이 매끄러운 유체 접촉면을 가지면, 매끄러운 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키는데 필요한 압력은 다음과 같이 계산된다.If slug (θ a , If the flow channel has a smooth fluid contact surface such that the actual forward and backward contact angle of θ r ) is substantially the same as the actual forward and backward contact angle for the fluid contact surface material, the pressure required to move the liquid slug through the smooth flow channel is calculated as follows: do.
유체 접촉면의 반발은 유체 접촉면에서 물의 실제 전진 및 후퇴 접촉 각도을 증가시키도록 작은 x/y 비율을 선택함으로써 최적화된다.The repulsion of the fluid contacting surface is optimized by selecting a small x / y ratio to increase the actual forward and backward contact angles of the water at the fluidic contacting surface.
x/y=λp=0.01을 선택x / y = λ p = 0.01
따라서,therefore,
및, And,
울트라포빅 유체 접촉면을 가진 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키기 위한 압력은 다음이 된다.The pressure for moving the liquid slug through the flow channel with the ultrapobic fluid contacting surface is
표면의 잔류 기하학적 상세함은 위 주어진 관계를 사용하여 다음과 같이 결정될 수 있다.The residual geometric details of the surface can be determined as follows using the relationship given above.
액체로서 물과 오르가노시레인 코팅된 실리콘 재료와 일치하는 θa,0 및 θr,0의 수치로 x/y의 다양한 수치에 대한 최대 압력(P)과 요철 이격거리(y) 사이의 관계의 도표인 도17을 참조하면, y는 100Pa의 최대 압력에 대한 약 1x10-5m 또는 10㎛ 및 0.01의 x/y 비율로 결정될 수 있다. 따라서,Of the relationship between the maximum pressure (P) and the uneven spacing (y) for various values of x / y with values of θ a, 0 and θ r, 0 that match the water and organosilane coated silicone material as a liquid Referring to FIG. 17, which is a plot, y can be determined at a rate of about 1 × 10 −5 m or 10 μm and 0.01 / x for a maximum pressure of 100 Pa. therefore,
x=0.01(y)=0.01(1x10-5m)=1x10-7m 또는 100nmx = 0.01 (y) = 0.01 (1x10 -5 m) = 1x10 -7 m or 100nm
다음에, Zc에 대해 계산하면, Next, we calculate for Z c ,
따라서, 만약 장방형 배열에서 유동 채널의 유체 접촉면 상에 정방형 요철이 위치하면, 약 100nm의 단면 치수를 갖고, 약 10㎛ 이격되고, 적어도 0.9㎛ 높이여야 한다.Thus, if square irregularities are located on the fluid contact surface of the flow channel in a rectangular arrangement, they should have a cross-sectional dimension of about 100 nm, spaced about 10 μm apart, and at least 0.9 μm high.
예2:Example 2:
다음의 치수 및 특성을 가진 PFA 플라스틱에서 실린더형 초소형 유동 채널을 가정하자.Assume a cylindrical micro flow channel in a PFA plastic with the following dimensions and characteristics.
R=10㎛R = 10㎛
θa,0=110°θ a, 0 = 110 °
θr,0=90°θ r, 0 = 90 °
또한, 유동 채널에서 물 슬러그를 가정하자.Also assume water slug in the flow channel.
γ=0.073N/mγ = 0.073 N / m
L=1mmL = 1mm
v=0.1mm/sv = 0.1mm / s
v=0.1mm/sv = 0.1mm / s
다시, 만약 슬러그(θa, θr)의 실제 전진 및 후퇴 접촉 각도이 유체 접촉면 재료에 대한 실제 전진 및 후퇴 접촉 각도과 사실상 동일하도록 유동 채널이 매끄 러운 유체 접촉면을 가지면, 매끄러운 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키는데 필요한 압력은 다음과 같이 계산된다.Again, if slugs (θ a , If the flow channel has a smooth fluid contact surface such that the actual forward and backward contact angle of θ r ) is substantially the same as the actual forward and backward contact angle for the fluid contact surface material, the pressure required to move the liquid slug through the smooth flow channel is Is calculated.
스퀘어 포스트의 어레이(ω=90°)는 울트라포빅 표면을 형성하도록 유동 채널의 유체 접촉면 상에 배열된다.An array of square posts (ω = 90 °) is arranged on the fluid contact surface of the flow channel to form an ultrapobic surface.
x/y=λp=0.01을 선택x / y = λ p = 0.01
따라서,therefore,
및, And,
울트라포빅 유체 접촉면을 가진 유동 채널을 통해 액체 슬러그를 이동시키기 위한 압력은 다음과 같다.The pressure for moving the liquid slug through the flow channel with the ultrapobic fluid contacting surface is as follows.
표면의 잔류 기하학적 상세함은 상술된 관계를 사용하여 다음과 같이 결정될 수 있다.The residual geometric details of the surface can be determined as follows using the relationship described above.
액체로서 물과 PFA 재료와 일치하는 θa,0 및 θr,0의 수치로 x/y의 다양한 수치에 대한 최대 압력(P)과 요철 이격거리(y) 사이의 관계의 도표인 도17을 참조하 면, y는 100Pa의 최대 압력에 대한 약 1x10-5m 또는 10㎛ 및 0.01의 x/y 비율로 결정될 수 있다. 따라서,Figure 17 is a plot of the relationship between the maximum pressure (P) and the uneven spacing (y) for various values of x / y, with values of θ a, 0 and θ r, 0 corresponding to water and PFA materials as liquids. For reference, y can be determined at an x / y ratio of about 1 × 10 −5 m or 10 μm and 0.01 for a maximum pressure of 100 Pa. therefore,
x=0.01(y)=0.1(10㎛)=1㎛x = 0.01 (y) = 0.1 (10μm) = 1μm
다음에, Zc에 대해 계산하면, Next, we calculate for Z c ,
따라서, 만약 장방형 배열에서 유동 채널의 유체 접촉면 상에 정방형 요철이 위치하면, 약 1㎛의 단면 치수를 갖고, 약 10㎛ 이격되고, 적어도 0.8㎛ 높이여야 한다.Thus, if square irregularities are located on the fluid contact surface of the flow channel in a rectangular arrangement, they should have a cross-sectional dimension of about 1 μm, spaced about 10 μm, and be at least 0.8 μm high.
상술된 방법이 임의 형상의 액체 및 유동 채널 표면 재료에 대해 초소형 유동 채널에서 울트라포빅 유체 접촉면을 위한 최적의 요철 이격거리 및 형상을 결정하는데 사용될 수 있다는 것이 본 기술분야의 당업자에게 용이하게 이해된다.It is readily understood by those skilled in the art that the method described above can be used to determine the optimal uneven spacing and shape for the ultrapobic fluid contact surfaces in the microfluidic flow channel for any shaped liquid and flow channel surface material.
본 발명의 추가적 목적, 장점 및 신규한 특징은 상세한 설명의 일부로 설명되고, 다음의 실험시에 본 기술분야의 당업자에게 자명하고 또는 본 발명의 실행에 의해 알 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 청구범위에서 특별히 지시된 지시사항 및 조합에 의해 실현되고 달성될 수 있다.Additional objects, advantages and novel features of the invention will be set forth in part in the description, and will be apparent to one skilled in the art upon examination of the following or by the practice of the invention. The objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the combinations and teachings particularly pointed out in the appended claims.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130113929A (en) * | 2010-05-10 | 2013-10-16 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | Liquid supply |
KR20150138604A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | 서울대학교산학협력단 | Apparatus and method for mixing flow |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US20070031639A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | General Electric Company | Articles having low wettability and methods for making |
US20070140913A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Cohen David S | Rough channel microfluidic devices |
KR101603489B1 (en) * | 2008-09-22 | 2016-03-17 | 한국표준과학연구원 | Fluid Transportation Unit |
EP2172260A1 (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-07 | Corning Incorporated | Multiple flow path microfluidic devices |
KR101533277B1 (en) * | 2008-12-09 | 2015-07-03 | 삼성전자주식회사 | Image forming apparatus providing developer contact media formed nano roughness |
JPWO2010122720A1 (en) * | 2009-04-20 | 2012-10-25 | パナソニック株式会社 | Channel device |
JP5322173B2 (en) * | 2009-09-07 | 2013-10-23 | 国立大学法人 宮崎大学 | Formation method of fine channel |
KR101336819B1 (en) | 2011-11-11 | 2013-12-04 | 부산대학교 산학협력단 | method for designing super-hydrophobic surface structures |
JP7119308B2 (en) * | 2017-08-09 | 2022-08-17 | コニカミノルタ株式会社 | Microfluidic device and image forming apparatus |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4044797A (en) * | 1974-11-25 | 1977-08-30 | Hitachi, Ltd. | Heat transfer pipe |
US5674592A (en) * | 1995-05-04 | 1997-10-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Functionalized nanostructured films |
DE19914007A1 (en) * | 1999-03-29 | 2000-10-05 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Structured liquid-repellent surfaces with locally defined liquid-wetting parts |
US6371414B1 (en) * | 1999-07-16 | 2002-04-16 | Lockheed Martin Corporation | System and method for manipulating and controlling fluid flow over a surface |
WO2002049762A2 (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-27 | The Regents Of The University Of California | Microchannels for efficient fluid transport |
US6703137B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-03-09 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Segmented thermal barrier coating and method of manufacturing the same |
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2004
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130113929A (en) * | 2010-05-10 | 2013-10-16 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | Liquid supply |
KR20150138604A (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | 서울대학교산학협력단 | Apparatus and method for mixing flow |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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