KR20220088785A - 모듈형 플루오로폴리머 튜브 미세 유체 공학에서 인라인 샘플 특성화를 위한 감소된 경로 길이 흐름 셀 - Google Patents

Abstract

미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하기 위한 장치는 미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서를 포함하고, 상기 샘플 도관은 제조된 나노물질을 포함하는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 상기 센서는 제1 플레이트 및 대향하는 제2 플레이트를 포함하는 감지 영역, 및 상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 상기 제1 및 제2 플레이트를 서로를 향해 잡아당기는 체결 기구를 포함한다. 검출기가 상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 결합된다.

Description

모듈형 플루오로폴리머 튜브 미세 유체 공학에서 인라인 샘플 특성화를 위한 감소된 경로 길이 흐름 셀

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019년 10월 28일에 출원된 미국 임시특허출원번호62/926,644의 이익을 주장하며, 상기 특허출원의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다.

기술분야

본 발명은 일반적으로 미세 유체 공학 분야에 관한 것으로, 특히 양자점(QD)을 포함하는 반도체 나노결정과 같은 제조된 나노물질의 수율을 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안 나노물질 및 나노결정에 대한 관심이 급증하였다.

양자점(Quantum Dot, QD)은 입자 크기와 조성에 따라 가시광선 및 근적외선 스펙트럼 전체에서 광을 방출하는 나노결정이다. QD는 조성 조정 가능성 외에도 화학적 견고성, 우수한 광학 및 광기전 특성을 가지고 있다. 이것은 무엇보다도 바이오 이미징, 발광 다이오드(LED), 시각 디스플레이, 센서, 광전변환 장치, 레이저 및 고체 조명과 같은 광전자 응용분야 및 장치에 특별한 기회를 제공한다. QD는 반복 가능한 방식으로 제조하기가 매우 어려운데, 이는 특히 제조된 QD의 크기가 변경되면 QD가 방출하는 색상에 영향을 미치기 때문이다. 플라스크 화학을 통해 QD를 생성하는 현재 수단은 대규모 합성에 적합하지 않으며 반복 가능한 방식으로 적절한 품질의 QD를 만들기 위해서는 고도로 전문화된 작업자가 필요하다.

나노물질에 대한 세계적인 수요가 빠르게 증가함에 따라, 확장 가능하고 덜 전문화된 QD를 제조하는 더 나은 수단이 매우 가치가 있을 것이다. 따라서, 당해 기술분야에 공지된 다양한 방법에 의해 제조된 나노물질의 품질을 향상시킬 수 있는 기회가 존재한다.

본 요약은 다음의 상세한 설명에서 추가로 설명되는 개념을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 요약은 청구된 주제의 주요 특징 또는 필수적인 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 청구된 주제의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서도 안 된다.

개시된 장치 및 방법의 목적에 따라, 본 명세서에 구현되고 광범위하게 설명된 바와 같이, 개시된 주제는 장치 및 그의 사용 방법에 관한 것이다. 개시된 장치 및 방법의 추가적인 이점은 다음 설명에서 부분적으로 설명될 것이며, 부분적으로 설명으로부터 명백할 것이다. 개시된 장치 및 방법의 이점은 첨부된 청구범위에서 특히 지적된 요소들 및 조합들에 의해 실현되고 달성될 것이다. 전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며, 청구된 바와 같이, 개시된 조성물을 제한하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 하나 이상의 구현예의 세부사항은 첨부 도면 및 아래의 설명에 기술되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 상세한 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백할 것이다.

본 명세서에서는 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하기 위한 장치를 개시한다. 적어도 하나의 구현예에 따르면, 상기 장치는 미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서를 포함한다. 상기 샘플 도관은 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 상기 유체 흐름은 제조된 나노물질을 포함한다. 상기 센서는 제1 플레이트 및 대향하는 제2 플레이트를 포함하는 감지 영역, 및 상기 샘플 도관의 일부분을 미리 결정된 수준으로 변형시키기 위해 상기 제1 및 제2 플레이트를 서로를 향해 잡아당겨 상기 샘플 도관을 통과하는 조정 가능한 광의 경로 길이를 제공하는 체결 기구를 포함한다. 검출기가 상기 샘플 도관에서 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 연결된다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분은 상기 샘플 도관의 실질적으로 평행하고 평평한 벽을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 적어도 하나의 플레이트는 상기 샘플 도관의 일부분을 수용하기 위한 직사각형 단면의 홈을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 검출기는 샘플 도관의 변형된 부분에서 또는 그 근처에서 상기 감지 영역에 결합된다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 장치는 검출기를 수용하기 위한 상기 제1 및 제2 플레이트 중 하나를 관통하는 개구를 더 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 체결 기구는 적어도 2개의 파스너(fastener)를 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 파스너는 하나 이상의 볼트와 너트, 및 나사를 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 플레이트들은 금속 및 플라스틱 재료 중 하나 이상을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플은 1 nm 내지 100 nm의 평균 입자 크기를 갖는 복수의 입자를 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 상기 체결 기구에 의해 가해지는 힘은 컴퓨터로 제어되어 광의 경로 길이를 조정한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 제1 및 제2 플레이트 중 하나는 2개의 광 경로를 포함하고 상기 제1 및 제2 플레이트 중 다른 하나는 단일 광 경로를 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관의 일부분의 변형은 조정 가능한 것과 가역적인 것 중 하나 이상이다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 유체 흐름이 이동하는 경로의 길이는 조정 가능하다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 변형된 부분은 실질적으로 광학적으로 투명하다(250 nm 내지 1100 nm).

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분은 공극, 실질적으로 광학적으로 투명한 재료를 포함하는 창, 또는 이들의 조합을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관은 하나 이상의 모듈을 포함한다. 상기 하나 이상의 모듈 각각은 상기 샘플 도관이 하나 이상의 모듈을 유체적으로 연결하여 원하는 길이의 유체 흐름을 위한 경로를 갖도록 구성되도록 미리 결정된 길이의 유체 흐름 경로를 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관은 하나 이상의 테프론 튜브, 및 실질적으로 원형인 단면을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 변형된 부분은 실질적으로 광학적으로 투명하다(250 nm - 1100 nm).

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분은 공극, 실질적으로 광학적으로 투명한 재료를 포함하는 창, 또는 이들의 조합을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 검출기는 분광계를 포함하고, 상기 분광계는 라만 분광계, UV-vis 흡수 분광계, IR 흡수 분광계, 형광 분광계, 또는 이들의 조합을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 장치는 다음 중 하나 이상을 추가로 포함한다: 상기 샘플 도관의 샘플 입구에 유체적으로 연결되는 샘플 제조 요소; 및 상기 변형된 부분에서 상기 샘플 도관을 비추도록 구성된 광원을 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 유체 흐름의 총 유량은 0.1 μL/min 내지 25,000 μL/min이다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 미세 유체 흐름 반응기는 샘플 입구로부터 샘플 출구까지 연장되는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하는 샘플 도관을 추가로 포함한다. 상기 샘플 도관은 하나 이상의 모듈로 형성된다. 상기 하나 이상의 모듈 각각은 하나 이상의 모듈을 유체적으로 연결함으로써 원하는 길이의 유체 흐름을 위한 경로를 갖는 샘플 도관이 조립될 수 있도록 미리 결정된 길이의 유체 흐름 경로를 포함한다. 상기 미세 유체 흐름 반응기는 또한 상기 샘플 도관을 둘러싸는 열 하우징을 포함한다. 상기 열 하우징은 복수의 측정 영역을 포함한다. 상기 미세 유체 흐름 반응기는 상기 열 하우징을 따라 제1 위치에서 제2 위치로 병진이동 가능한(translatable) 전동식 스테이지를 추가로 포함한다. 상기 검출기는, 상기 전동식 스테이지가 상기 열 하우징을 따라 상기 검출기를 병진이동시켜 상기 검출기를 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분 중 하나 이상과 정렬하게 구성되도록 상기 전동식 스테이지에 결합된다.

본 명세서에서는 장치를 이용하여 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하는 방법을 개시한다. 다양한 구현예에 따르면, 상기 방법은 미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서로서, 상기 샘플 도관은 제조된 나노물질을 포함하는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성되고, 상기 센서는 제1 플레이트 및 대향하는 제2 플레이트를 포함하는 감지 영역; 및 상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 상기 제1 및 제2 플레이트를 서로를 향해 잡아당기는 체결 기구를 포함하는 센서를 포함하는 장치를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 결합된 검출기를 제공하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하는 단계를 더 포함한다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 신호는 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분에서 또는 그 근처에서 포획된다.

하나 이상의 구현예에 따르면, 상기 방법은 상기 포획된 분광 신호를 상기 장치와 전자 통신하는 서버에 전송하는 단계를 더 포함한다.

도 1은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 모듈형 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분의 반투명 사시도이다.
도 2 및 도 3은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 사시도이다.
도 4는 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 모듈형 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분의 반투명 사시도이다.
도 5는 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 사시도이다.
도 6은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분을 형성하는 컴퓨팅 장치의 블록도이다.
도 7은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 코어/쉘 CdSe/ZnSe QD 합성의 개략적인 합성의 개략적인 구조도이다.
도 8은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 미세 유체 흐름 반응기 시스템을 사용하여 페로브스카이트 양자점(QD)을 제조하기 위한 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 9a는 샘플 도관에 연결되고 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분을 형성하는 센서의 측면 사시도이고; 도 9b는 상기 샘플 도관으로부터 분리된 상기 센서의 측면 사시도이고; 도 9c는 압축되지 않은 배열의 샘플 도관을 갖는 센서의 측면도이고; 도 9d는 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 압축된 배열의 샘플 도관을 갖는 센서의 측면도이다.
도 10a 및 도 10b는 동등한 형광 염료 농도에서 압축된 튜브 흐름 셀 및 큐벳에 대한 여기 파장 흡수와 광발광을 비교하는 그래프이고; 도 10c 및 도 10d는 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따라 동등한 형광 염료 농도에서 압축된 튜브 흐름 셀 및 큐벳에 대한 광발광 양자 수율을 유도하기 위해 사용되는 선형 농도 영역에 기울기 피팅을 제공하는 그래프이다.

하기 설명 및 도면은 예시적이며 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 설명된다. 그러나, 어떤 경우에는 설명을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 잘 알려진 또는 전통적인 세부 사항을 설명하지 않는다. 본 개시에서 "일 구현예"의 언급은 동일한 구현예에 대한 언급일 수 있지만, 반드시 그런 것은 아니며, 이러한 참조는 구현예들 중 적어도 하나를 의미한다.

본 명세서에서 "일 구현예"의 언급은 구현예와 관련하여 설명된 특별한 특징, 구조 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 구현예에 포함된다는 것을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에서 "일 구현예에서"라는 문구의 출현은 반드시 모두 동일한 구현예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 구현예와 상호 배타적인 별개의 또는 대안적인 구현예도 아니다. 더욱이, 일부 구현예에 의해 표시될 수 있고 다른 구현예에 의해 표시되지 않을 수 있는 다양한 특징이 설명된다. 유사하게, 일부 구현예에 대한 요구사항일 수 있지만 다른 구현예에 대한 요구사항이 아닌 다양한 요구사항이 설명된다.

본 명세서에서 사용된 용어는 일반적으로 본 기술 분야에서, 본 개시의 맥락 내에서, 그리고 각 용어가 사용되는 특정 맥락에서 통상적인 의미를 갖는다. 본 개시를 설명하기 위해 사용되는 특정 용어는 본 개시의 설명과 관련하여 실무자에게 추가 지침을 제공하기 위해 아래 또는 명세서의 다른 곳에서 논의된다. 편의를 위해, 이탤릭체 및/또는 따옴표를 사용하여 특정 용어를 강조 표시할 수 있다. 강조 표시의 사용은 용어의 범위와 의미에 영향을 미치지 않는다. 용어의 범위와 의미는 강조 표시 여부에 관계없이, 동일한 맥락에서, 동일하다. 동일한 것이 하나 이상의 방식으로 언급될 수 있음을 이해할 것이다.

결과적으로, 대체 언어 및 동의어가 본 명세서에서 논의된 용어 중 하나 이상에 사용될 수 있으며, 용어가 본 명세서에서 정교화되거나 논의되는지 여부에 특별한 의미를 두지 않는다. 특정 용어에 대한 동의어가 제공된다. 하나 이상의 동의어의 장황한 설명은 다른 동의어의 사용을 배제하지 않는다. 본 명세서에서 논의된 임의의 용어의 실시예를 포함하여 본 명세서의 어느 곳에서나 실시예를 사용하는 것은 예시일 뿐이며, 본 개시 또는 예시된 용어의 범위 및 의미를 추가로 제한하려는 것은 아니다. 마찬가지로, 본 개시는 본 명세서에 기재된 다양한 실시예에 한정되지 않는다.

본 개시의 범위를 제한하려는 의도 없이, 본 개시의 구현예에 따른 기구, 장치, 방법 및 이들의 관련된 결과의 실시예가 아래에 제공된다. 제목 또는 부제목은 독자의 편의를 위해 실시예에서 사용될 수 있으며, 이것이 본 개시의 범위를 어떠한 방식으로든 제한해서는 안 된다. 달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하여, 현재 문서가 우선한다.

현재 개시된 주제의 구현예들은 유리하게는, 예를 들어, 미세 유체 흐름 반응기에 의해 제조된 QD와 같은 나노물질의 품질을 측정하는 개선된 시스템을 제공한다. 가장 넓은 의미에서 마이크로 반응기는 화학 반응을 포함하도록 설계된 마이크로 용기이다. 마이크로 반응기는 단순한 모세관로부터 작동 파라미터 제어 및 인시투 특성화(characterization)를 포함하는 설계가 복잡한 통합 밸브에 이르기까지 다양한다. 모세관 튜브 미세 유체 흐름 반응기는 25μm에서 1700μm 범위의 내경을 가지며 재료(예: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 유리 및 용융 실리카) 측면의 많은 선택을 통합한다. 가장 일반적으로 사용되는 미세 유체 흐름 반응기는 폴리머로 만들어지는데, 이는 저비용으로 그리고 허용 가능한 특징 해상도(feature resolution)로 쉽게 제작하게 한다. 튜브 미세 유체 흐름 반응기의 대안은 대중적인 소프트 리소그래피 기술을 사용하여 제작된 미세 유체 칩이다.

미세 유체 흐름 반응기는 화학적 소비 감소, 안전성, 높은 표면적 대 부피 비율, 거시적 반응 설정보다 우수한 질량 및 열 전달에 대한 개선된 제어라는 본질적인 이점을 나타낸다. 통합 미세 유체 시스템은 미세 채널의 확장 가능한 통합을 나타낸다. 다음을 위한 통합 미세 유체 공학 기반 화학 반응기: (i) 인시투 클릭 화학 라이브러리의 병렬 스크리닝, (ii) 양전자 방출 단층 촬영(PET)을 위한 방사성 표지된 이미징 프로브의 다단계 합성, (iii) 개별적으로 주소 지정 가능한 전도성 폴리머 나노와이어(CPNW)의 순차적 제조, 및 (iv) DNA 올리고뉴클레오티드의 고상 합성.

미세 유체 흐름 반응기는, 예를 들어, 페로브스카이트 양자점(PQD)과 같은 나노물질을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 모듈형 흐름 반응기와 같은 미세 유체 흐름 반응기를 사용하여 배치식으로 PQD를 생성할 수 있다. 고품질 PQD의 배치식 합성은 가변적이고 바람직하지 않은 열 및 물질 전달 역학을 통해 결과적인 제품에 영향을 미칠 수 있는 잘 알려진 배치 간 변형을 나타낸다. 양자 수율은 양자점 효율의 척도이며 UV-Vis 흡수 및 광발광 스펙트럼에서 유도될 수 있다. 양자 수율 측정은 전통적으로 석영 큐벳에서 수행되지만, 흐름 반응기 시스템에서는 작은 직경의 튜브에서 직접 수행된다. 그러나, 튜브의 곡률은 샘플을 통과하여 이동하는 광을 왜곡하고, 이는 부정확한 측정을 제공하여 품질 분석 프로세스에 내재된 제한을 초래한다.

현재 개시된 주제의 구현예들은 덜 복잡한 방식으로 확장 가능한 방식으로 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하기 위한 하나 이상의 시스템, 방법 및 장치를 제공함으로써 선행 기술 시스템 및 방법에 내재된 다양한 문제를 극복한다. 다양한 구현예에서, 본원에 개시된 시스템, 장치 및 방법은 튜브의 곡률을 평평하게 하여 보다 정확한 UV-Vis 또는 광발광 측정을 가능하게 하기 위해, 하나의 영역에서, 제작된 나노물질을 운반하는 샘플 튜브를 압축하기 위해 제공하는 센서를 포함한다.

따라서, 현재 개시된 주제의 구현예는 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하기 위한 장치를 제공한다. 본 발명은 미세 유체 흐름 반응기와 관련하여 설명될 수 있지만, 현재 개시된 주제의 구현예는 임의의 유형의 미세 유체 흐름 반응기/반응기 시스템에 적용되어 이러한 미세 유체 흐름 반응기/반응기 시스템에 의해 제조된 나노물질 품질을 측정하는 개선된 방법을 제공할 수 있음에 유의해야 한다.

도 1 내지 도 6은 미세 유체 흐름 반응기의 다양한 측면을 도시하고, 도 7 및 도 8은 페로브스카이트 양자점을 제조하는 다양한 측면을 도시하고, 도 9 및 도 10은 본 명세서에 개시된 시스템, 장치 및 방법을 사용하여 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 페로브스카이트 양자점(PQD)과 같은 나노물질의 품질을 모니터링하기 위한 센서의 다양한 측면을 도시한다.

적어도 하나의 구현예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 센서(300)가 여기에 제공된다. 센서(300)는 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 페로브스카이트 양자점(PQD)과 같은 나노물질의 품질을 모니터링하도록 구성된다. 센서(300)는 샘플 도관에 연결되어 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분을 형성한다. 도 9a는 샘플 도관에 연결되어 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 일부분을 형성하는 센서(300)의 측면 사시도이다. 도 9b는 샘플 도관으로부터 분리된 센서(300)의 측면 사시도이다. 도 9c는 압축되지 않은 배열의 샘플 도관을 갖는 센서(300)의 측면도이다. 도 9d는 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 압축된 배열(compressed disposition)의 샘플 도관을 갖는 센서(300)의 측면도이다.

다양한 구현예에서, 센서(300)는 미세 유체 흐름 반응기(미세 유체 흐름 반응기는 도 9에 도시되지 않았지만 도 1 내지 6에 도시됨)와 유체 연통되는 샘플 도관(102)에 결합된 감지 영역(26)을 포함한다. 다양한 구현예에 따르면, 샘플 도관(102)은 제조된 나노물질을 포함하는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 상기 나노 물질은 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된다. 다양한 구현예에서, 감지 영역(26)은 제1 플레이트(12) 및 대향하는 제2 플레이트(14)를 포함한다. 센서(300)는 제1 플레이트(12) 및 제2 플레이트(14)를 서로를 향해 잡아당겨 샘플 도관(102)의 일부분을 변형 또는 왜곡하여 변형된 부분(24)을 생성하기 위한 체결 기구(30)를 더 포함한다. 센서(300)는 샘플 도관(102)으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 감지 영역에 결합된 하나 이상의 검출기(118)를 더 포함한다.

다양한 구현예에서, 샘플 도관(102)의 변형된 부분(24)은 샘플 도관의 실질적으로 평행한 외부 표면, 예를 들어, 벽을 포함한다. 기존 시스템, 방법 및 장치하에서, 샘플 튜브에 자연적으로 존재하는 곡률은 샘플을 통과하는 광을 왜곡하여 부정확한 측정을 초래하여 품질 분석 프로세스의 내재된 한계를 초래할 수 있다. 대조적으로, 상기 제조된 나노물질을 운반하는 샘플 도관(102)의 압축에 의해 변형된 부분(24) 내 또는 그 근처에 생성되는 샘플 도관(102)의 실질적으로 평행한 벽(및 이에 대응되는 실질적으로 평행한 내부 표면)은 샘플 도관(102)의 곡률을 평평화하거나 실질적으로 평평화한다. 변형된 부분(24) 내 또는 그 근처에서 샘플 도관(102)의 이러한 평평화 또는 실질적인 평평화는 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 페로브스카이트 양자점(PQD)과 같은 나노물질의 품질의 개선된 모니터링을 허용한다. 상기 개선된 모니터링은 미세 유체 흐름 반응기에 의해 제작된 페로브스카이트 양자점(PQD)의 더 나은 또는 개선된 수율을 가능하게 할 수 있다.

다양한 구현예에서, 튜브의 곡률이 평평해지는 것은 체결 기구(30)가 제1 플레이트(12)와 제2 플레이트(14)를 서로를 향해 잡아당겨 상기 샘플 도관의 일부분을 미리 결정된 수준으로 정밀하게 변형시켜 변형된 부분(24)을 형성하거나 생성하기 때문이다. 이것은 유리하게는 변형된 부분(24)에서 또는 그 근처에서 보다 정확한 UV-Vis 또는 광발광 측정을 허용하여 다양한 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 페로브스카이트 양자점(PQD)과 같은 나노물질의 품질 모니터링을 개선할 수 있다. 다양한 구현예에서, 변형된 부분(24)은 실질적으로 분광학적으로 투명할 수 있다. 일부 구현예에서, 샘플 도관(102)의 변형된 부분(24)은 공극, 실질적으로 분광학적으로 투명한 재료를 포함하는 창, 및 이들의 조합과 같은 특징을 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 상기 샘플 도관을 통한 유체 흐름의 총 유량은 0.1 μL/min 내지 25,000 μL/min일 수 있다. 다양한 구현예에서, 상기 샘플 도관은, 예를 들어, 플라스틱 재료와 같은 변형 가능한 재료로 구성된다.

다양한 구현예에서, 상기 변형은 조정 가능한 것 및 가역적인 것 중 하나 이상으로 구성된다. 적어도 하나의 구현예에서, 상기 변형은 자동화된다. 일 구현예에서, 상기 변형을 생성하기 위해 가해진 힘은 미리 결정된 정확한 수준의 변형이 생성되어 이를 통과하는 광에 대한 조정 가능한 경로 길이를 제공하도록 컴퓨터 제어된다. 일 구현예에서, 상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 상기 체결 기구에 의해 가해지는 힘은 컴퓨터로 제어되어 광의 경로 길이를 조정한다. 일 구현예에서, 상기 제1 및 제2 플레이트 중 하나는 2개의 광 경로(예를 들어, 2개의 광섬유)를 포함하고 상기 제1 및 제2 플레이트 중 다른 하나는 단일 광 경로(예를 들어, 단일 광섬유)를 포함한다.

일 구현예에서, 상기 샘플 도관 부분의 변형은, 예를 들어, 상기 체결 기구에 의해 가해지는 압력을 조정하는 컴퓨터 제어 시스템의 제공에 의해 조정 가능한다. 상기 컴퓨터 제어 시스템은 상기 샘플 도관의 변형 수준의 변화에 응답하여 경로 길이가 변할 때 광에 대한 경로 길이를 측정하는 감지 장치를 경유하는 피드백 루프를 추가로 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 샘플 도관 부분의 변형은, 예를 들어, 상기 체결 기구에 의해 가해지는 압력을 조정하는 컴퓨터 제어 시스템의 제공에 의해 가역적이며, 샘플 도관 부분의 체결 기구로 인한 변형을 부분적으로 또는 완전히 역전시키도록 점진적으로 감소된다. 따라서, 다양한 구현예에서, 튜브에 가해지는 힘과 변형량은 최종 경로 길이를 정밀하게 제어하기 위해 자동으로 제어될 수 있다. 일 구현예에서, 상기 컴퓨터 제어 시스템은 다양한 소프트웨어 및 하드웨어 요소 외에 프로세싱 유닛(202)을 포함한다.

적어도 하나의 구현예에서, 제1 플레이트(12) 및 제2 플레이트(14) 중 적어도 하나는, 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 샘플 도관(102)의 일부분을 수용하도록 구성된 홈(20)과 같은 홈을 포함한다. 일부 구현예에서, 단 하나의 플레이트만이 홈을 포함한다. 일부 구현예에서, 제1 플레이트(12) 및 제2 플레이트(14) 모두는 홈을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 상기 홈은 변형된 부분(24)에서 또는 그 근처에서 샘플 도관(102)의 평행하고 평평한 벽의 형성을 용이하게 하기 위해 직사각형 단면 프로파일 또는 정사각형 단면 프로파일을 가질 수 있다.

센서(300)는 검출기(118)를 수용하기 위한 제1 플레이트(12) 및 제2 플레이트(14) 중 하나 이상을 관통하여 제공된 하나 이상의 개구(28)를 더 포함할 수 있다. 다양한 구현예에서, 검출기(118)는 샘플 도관(102)의 변형된 부분(24)에서 또는 그 근처에서 감지 영역(26)에 결합될 수 있다. 다양한 구현예에서, 검출기(118)는 개구(28)에 삽입되거나, 그렇지 않으면 개구(28)에 끼워지도록 제조될 수 있다.

일부 구현예에서, 체결 기구(30)는 2개 이상의 파스너를 포함한다. 예를 들어, 일 구현예에서 4개의 파스너가 제공될 수 있다. 상기 체결 기구는 너트와 볼트, 나사, 핀과 리벳, 이음매(seam), 크림프, 스냅핏, 열박음(shrink-fit), 및 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트를 서로 잡아당겨 상기 샘플 도관의 일부분을 정밀하게 변형시키고 광에 대해 조정 가능한 경로 길이를 제공할 수 있는 기타 체결 기구를 포함하여 현재 시장에서 입수 가능한 모든 유형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 상기 파스너는 나사를 포함한다. 다른 예에서, 상기 파스너는 볼트와 너트를 포함한다.

제1 플레이트(12) 및 제2 플레이트(14)는 제조되는 입자의 요구사항, 현재의 응용분야 및 현재의 작동 환경에 기초하여 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(12, 14)는 일 구현예에서 금속으로 제조될 수 있다. 다른 구현예에서, 플레이트(12, 14)는 아크릴 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETE 또는 PET), 폴리염화비닐(PVC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)과 같은 플라스틱, 및 및 유사한 기타 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 다양한 구현예에서, 다른 유형의 재료가 또한 응용분야 및 작업 환경에 따라 사용될 수 있다.

적어도 하나의 구현예에서, 검출기(118)는 분광계의 일부분을 형성할 수 있다. 분광계는 라만 분광계, UV-vis 흡수 분광계, IR 흡수 분광계, 형광 분광계, 또는 이들의 조합일 수 있다.

다양한 구현예에서, 장치를 사용하여 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하는 방법은 미세 유체 흐름 반응기 및 상기 미세 유체 흐름 반응기에 결합된 장치를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 미세 유체 흐름 반응기에 결합된 장치는 미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서를 포함한다. 상기 샘플 도관은 제작된 나노물질을 포함하는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성된다. 상기 센서는 감지 영역을 포함한다. 상기 감지 영역은 제1 플레이트, 대향하는 제2 플레이트, 및 상기 샘플 도관의 일부분을 정밀하게 변형시키고 광에 대해 조정 가능한 경로 길이를 제공하기 위해 제1 및 제2 플레이트를 서로를 향해 잡아당기기 위한 체결 기구를 포함한다. 상기 장치는 상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 결합된 검출기를 추가로 포함한다. 상기 모니터링 방법은 상기 샘플 도관에서 분광 신호를 포획하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 신호는 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분 또는 그 근처에서 포획된다. 상기 방법은 상기 포획된 분광 신호를 상기 장치와 전자 통신하는 서버에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 포획된 분광 신호는 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 서버로 전송될 수 있다.

따라서, 도 9a 내지 도 9d에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 현재 개시된 주제의 구현예는 보다 정확한 UV-Vis 또는 광발광 측정을 위해 샘플 튜브의 곡률을 평평하게 하기 위해 하나의 영역에서 샘플 튜브를 압축하는 센서(300)와 같은 간단한 장치를 제공하거나 포함한다. 다양한 구현예에서, 센서(300)는 상기 샘플 도관을 통해 투과된 광 앞에 (샘플의) 상기 제조된 나노물질의 유체 흐름을 위한 조정 가능한 경로 길이를 포함하거나 허용할 수 있다. 달리 말하면, 상기 제조된 나노물질의(샘플의) 유체 흐름에 의해 샘플 도관을 통해 투과되는 광 앞의 이동 경로의 범위가 조정될 수 있다. 이 특징은 유리하게는 샘플을 희석하지 않고 상기 합성된 나노물질의 품질의 정확한 특성화를 허용할 수 있다. 따라서, 다양한 구현예에서 상기 샘플 도관을 통해 투과된 광 앞에서 상기 유체 흐름이 이동하는 경로의 길이는 조정 가능하다. 따라서, 센서(300)는 관형 샘플 도관의 곡면의 평평화를 통합하거나 허용하여 상기 샘플 도관의 벽을 통한 광 산란을 감소시키면서 상기 도관을 통해 전달되는 광에 노출된 유체 흐름을 포함하는 샘플에서 상기 제조된 나노물질에 균일한 경로 길이를 제공한다.　이러한 특징은 유리하게는 상기 합성된 나노물질의 품질 특성화(quality characterization)의 정확성을 향상시키는 것을 허용할 수 있다.

여기에 언급된 센서는 미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된다. 미세 유체 흐름 반응기는 샘플 입구로부터 샘플 출구까지 연장되는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하는 샘플 도관을 포함한다. 일 구현예에서, 샘플 도관은 하나 이상의 모듈로 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 하나 이상의 모듈 각각은 하나 이상의 모듈을 유체적으로 연결함으로써 원하는 길이의 샘플 도관이 조립될 수 있도록 미리 결정된 길이의 유체 흐름 경로를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 미세 유체 흐름 반응기는 또한 상기 샘플 도관을 둘러싸는 열 하우징을 포함할 수 있다. 상기 열 하우징은 복수의 측정 영역을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 미세 유체 흐름 반응기는 또한 상기 열 하우징을 따라 제1 위치에서 제2 위치로 병진이동 가능한 전동식 스테이지를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같은 검출기는 전동식 스테이지가 열 하우징을 따라 검출기를 병진이동시켜 검출기를 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분 중 하나 이상과 정렬하게 구성되도록 상기 전동식 스테이지에 결합될 수 있다. 일 구현예에서, 미세 유체 흐름 반응기는 상기 샘플 도관의 샘플 입구에 유체적으로 연결된 샘플 제조 요소; 및 상기 변형된 부분에서 상기 샘플 도관을 비추도록 구성된 광원을 포함한다.

도 7은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 코어/쉘 CdSe/ZnSe QD 합성의 개략적인 합성의 개략적인 구조도이다. 도 8은 현재 개시된 주제의 하나 이상의 구현예에 따른, 미세 유체 흐름 반응기 시스템을 사용하여 페로브스카이트 양자점(QD)을 제조하기 위한 시스템의 개략적인 구조도이다. 도 10a 및 도 10b는 동등한 형광 염료 농도에서 압축된 튜브 흐름 셀 및 큐벳에 대한 여기 파장 흡수와 광발광을 비교하는 그래프이다. 도 10c 및 도 10d는 동등한 형광 염료 농도에서 압축된 튜브 흐름 셀 및 큐벳에 대한 광발광 양자 수율을 유도하기 위해 사용되는 농도의 선형 영역에 기울기 피팅을 제공하는 그래프이다.

일 구현예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 바와 같은 센서는 장치(100)와 같은 모듈식 미세 유체 흐름 반응기 장치에 결합된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(100)는 샘플 입구(104)로부터 샘플 출구(106)까지 연장되는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하는 샘플 도관(102)을 포함한다. 장치(100)는 샘플 도관(102)을 둘러싸는 열 하우징(108)을 더 포함할 수 있다. 열 하우징(108)은 복수의 측정 영역(110)을 포함할 수 있다. 장치(100)는 하나 이상의 측정 영역(110)에서 샘플 도관(102)으로부터 분광 신호를 포획하도록 구성된 검출기(118)를 더 포함한다. 장치(100)는 또한 열 하우징(108)을 따라 제1 위치(114)에서 제2 위치(116)로 병진이동 가능한 전동식 스테이지(112)를 포함할 수 있으며, 검출기(118)가 전동식 스테이지(112)가 열 하우징(108)을 따라 검출기(118)를 이동시켜 검출기(118)를 복수의 측정 영역(110) 중 하나 이상과 정렬하게 구성되도록 전동식 스테이지(112)에 결합된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 검출기를 복수의 측정 영역 중 하나 이상과 "정렬하는 것"은 검출기가 샘플 도관 내에 존재하는 유체 샘플을 분광학적으로 조사할 수 있음을 의미한다. 다양한 구현예에서, 측정 영역(110)은 도 9에 도시된 바와 같은 감지 영역(26)과 동일하거나 유사할 수 있다. 일부 구현예에서, 측정 영역(110)은, 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 감지 영역(26)에 또는 그 근처에 위치될 수 있다.

샘플 도관(102)은 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플 도관(102)은 실질적으로 원형 단면을 가질 수 있다. 샘플 도관(102)은 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플 도관(102)은 상표명 Teflon에 의해 판매되는 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 샘플 도관(102)은 0.01인치 이상의 내경을 가질 수 있다. 샘플 도관(102)의 내경은 위에서 설명된 임의의 최소값로부터 위에서 설명된 임의의 최대값까지의 범위일 수 있다. 예를 들어, 샘플 도관(102)은 0.01인치 내지 0.1인치의 내경을 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 샘플 도관(102)은 0.0625인치 이상의 외경을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플 도관(102)은 0.125인치 이하의 외경을 가질 수 있다. 샘플 도관(102)의 외부 직경은 또한 0.0625인치 내지 0.125인치 범위일 수 있다. 샘플 입구(104)로부터 샘플 출구(106)까지의 샘플 도관(102)의 길이는, 일부 실시예에서, 샘플의 바람직한 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 샘플 입구(104)로부터 샘플 출구(106)까지의 샘플 도관(102)의 길이는 1센티미터(cm) 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 샘플 입구(104)로부터 샘플 출구(106)까지의 샘플 도관(102)의 길이는 500cm 이하일 수 있다. 샘플 입구(104)로부터 샘플 출구(106)까지의 샘플 도관(102)의 길이는 1 cm 내지 500 cm의 범위일 수 있다.

도 2를 참조하면, 일부 실시예에서, 장치(100)는 하나 이상의 모듈(120)을 포함할 수 있다. 각각의 모듈(120)은 샘플 도관(102)이 하나 이상의 모듈(120)을 유체적으로 연결함으로써 원하는 길이의 유체 흐름을 위한 경로를 갖도록 구성될 수 있도록 미리 결정된 길이의 유체 흐름 경로를 포함한다. 열 하우징(108)은 임의의 적절한 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 열 하우징(108)은 금속(예를 들어, 알루미늄)을 포함할 수 있다. 복수의 측정 영역(110)은, 예를 들어, 실질적으로 분광학적으로 투명할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "실질적으로 분광학적으로 투명한"은 관심 파장 또는 파장 영역에서 실질적으로 투명한 임의의 물질을 포함하는 것을 의미한다. 복수의 측정 영역(110)은, 예를 들어, 복수의 공극, 실질적으로 분광학적으로 투명한 재료를 포함하는 복수의 윈도우, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 실질적으로 분광학적으로 투명한 재료는 유리, 석영, 이산화규소, 폴리머, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 구현예에 따르면, 상기 변형된 부분은 실질적으로 광학적으로 투명하다(예를 들어, 250 nm - 1100 nm의 파장 범위에 걸쳐).

장치(100)는 광원(122)을 더 포함할 수 있다. 광원(122)은 자연 광원(예를 들어, 태양광) 및 인공 광원(예를 들어, 백열 전구, 발광 다이오드, 가스 방전 램프, 아크 램프, 레이저 등)을 포함하는 임의의 유형의 광원일 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(122)은 백열 전구, 발광 다이오드, 가스 방전 램프, 아크 램프, 레이저, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 광원은 발광 다이오드, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 또는 이들의 조합을 포함한다. 광원(122)은 측정 영역(110) 중 하나 이상에서 샘플 도관(102)을 비추도록 구성된다. 일부 실시예에서, 광원(122)은 전동식 스테이지(112)가 열 하우징(108)을 따라 광원(122)을 병진이동시키도록 구성되도록 전동식 스테이지(112)에 결합될 수 있다. 검출기(118)는, 예를 들어, 카메라, 광학 현미경, 전자 현미경, 분광계, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 검출기(118)는 분광계를 포함한다. 분광기의 예는 라만 분광기, UV-vis 흡수 분광기, IR 흡수 분광기, 형광 분광기 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 특정 실시예에서, 상기 장치는 상기 전동식 스테이지에 결합된 3포트 셀을 더 포함할 수 있다. 상기 3포트 셀은 하나 이상의 감지기와 하나 이상의 광원을 잡을 수 있다. 특정 실시예에서, 상기 광원은 LED 광원을 포함할 수 있고 상기 검출기는 형광 분광기를 포함할 수 있으며, 장치(100)는 상기 LED 광원과 상기 형광 분광기가 측정 영역에 대해 서로 수직으로 정렬되도록 구성된다. 특정 실시예에서, 상기 광원은 광대역 광원을 포함할 수 있고 상기 검출기는 흡수 분광계를 포함할 수 있으며, 상기 장치는 상기 광대역 광원이 측정 영역에 대해 흡수 분광계와 일치하도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 장치(100)는 샘플 입구(104)에 유체적으로 연결되는 샘플 제조 요소(126)를 더 포함할 수 있다. 샘플 제조 요소(126)는 샘플 혼합을 위한 챔버(128)를 포함할 수 있다. 챔버(128)는 제1 입구(130), 제2 입구(132), 및 출구(134)를 포함할 수 있다. 제1 입구(130), 제2 입구(132) 및 출구(134)는 챔버(128)를 통해 유체적으로 연결된다. 유출구(134)는 또한 샘플 입구(104)에 유체적으로 연결된다. 챔버(128)는 제1 전구체 입구(138)를 챔버(128)의 제1 입구(130)에 유체적으로 연결하는 제1 전구체 도관(136), 및 제2 전구체 입구(142)를 챔버(128)의 제2 입구(132)에 유체적으로 연결하는 제2 전구체 도관(140)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 챔버(128)는 제3 입구(144)를 더 포함할 수 있다. 샘플 제조 요소(126)는 연속상 입구(148)를 챔버(128)의 제3 입구(144)에 유체적으로 연결하는 연속상 도관(146)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 챔버(128)는 혼합 요소를 더 포함한다. 샘플 제조 요소(126)의 포함 또는 배제는 물론 챔버(128) 입구의 개수는 장치(100)가 단상 또는 다상 흐름(예: 기체-액체 또는 액체-액체)을 위해 구성될 수 있도록 선택될 수 있다.

샘플 제조 요소(126)는 열 재킷(150)을 더 포함할 수 있고, 열 재킷(150)은 챔버(128), 제1 전구체 도관(136), 제2 전구체 도관(140), 및 존재하는 경우 연속상 도관(146)을 실질적으로 캡슐화한다. 열 재킷(150)은 임의의 적절한 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 열 재킷(150)은 금속(예를 들어, 알루미늄)을 포함한다. 장치(100)는, 일부 실시예에서, 열 재킷(150) 및/또는 열 하우징(108)의 온도를 제어하기 위해 열 재킷(150) 및 열 하우징(108) 중 하나 이상에 열적으로 연결된 가열 요소를 더 포함할 수 있다. 상기 가열 요소는 열 재킷(150) 및/또는 열 하우징(108)의 온도를, 예를 들어, 25℃ 이상의 온도로 설정하거나 유지할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 가열 요소는 열 재킷(150) 및/또는 열 하우징(108)의 온도를 210℃ 이하의 온도로 설정하거나 유지할 수 있다. 상기 가열 요소가 열 재킷(150) 및/또는 열 하우징(108)에 설정하는 온도는 25℃ 내지 210℃의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 가열 요소는 열 재킷(150) 및/또는 열 하우징(108)의 온도를 25℃ 내지 210℃의 온도로 설정할 수 있다.

일부 실시예에서, 장치(100)는 샘플 저장소에 유체적으로 연결되는 인젝터를 추가로 포함할 수 있고, 상기 인젝터는 샘플을 샘플 입구(104)를 통해 제1 유량으로 샘플 도관(102) 내로 주입하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 장치(100)는 제1 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터를 추가로 포함할 수 있고, 상기 인젝터는 일정량의 제1 전구체를 상기 제1 전구체 저장소로부터 제1 전구체 입구(138)를 통해 상기 제1 전구체 도관(136) 내로 주입하도록 구성된다. 장치(100)는 제2 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터를 더 포함할 수 있고, 상기 인젝터는 일정량의 제2 전구체를 상기 제2 전구체 저장소로부터 제2 전구체 입구(142)를 통해 제2 전구체 도관(140) 내로 주입하여 챔버(128) 내에 샘플을 형성하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 장치(100)는 또한 인젝터가 샘플을 챔버(128)로부터 샘플 입구(104)를 통해 제1 유량으로 샘플 도관(102) 내로 주입하도록 구성되도록 챔버(128)에 유체적으로 연결된 인젝터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(100)는 인젝터가 일정량의 연속상을 연속상 입구(148)를 통해 연속상 도관(146) 내로 주입하도록 구성되도록 연속상 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 인젝터는 장치(100)가 단상 또는 다상 흐름(예를 들어, 기체-액체 또는 액체-액체)을 위해 구성될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 제1 유량은, 예를 들어, 분당 0.1마이크로리터(μL/min) 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 제1 유량은 25,000μL/min 이하일 수 있다. 상기 제1 유량은 위에서 설명한 임의의 최소값에서 위에서 설명한 임의의 최대값까지의 범위일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유량은 0.1μL/min에서 25,000μL/min까지일 수 있다.

일부 실시예에서, 장치(100)는 샘플 출구(106)에 유체적으로 연결된 제2 검출기를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 장치(100)는 샘플 출구(106)에 유체적으로 연결되는 크로마토그래피를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(100)는, 예를 들어, 도 4 및 도 5에 보여진 바와 같이, 전동식 스테이지, 검출기, 광원, 가열 요소, 샘플을 샘플 입구(104)를 통해 샘플 도관(102) 내로 제1 유량으로 주입하도록 구성되도록 샘플 저장소에 유체적으로 결합된 인젝터, 일정량의 제1 전구체를 제 1 전구체 입구(138)를 통해 제1 전구체 도관(136)에 주입하도록 구성되도록 제1 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 일정량의 제 2 전구체를 제 2 전구체 입구(142)를 통해 제 2 전구체 도관(140) 내로 주입하도록 구성되도록 제 2 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 일정량의 연속상을 연속상 입구(148)를 통해 연속상 도관(146)에 주입하도록 구성되도록 연속상 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 또는 이들의 조합으로부터 신호를 전송, 수신 및/또는 처리하도록 구성된 컴퓨팅 장치(200)를 더 포함할 수 있다. 도 5는 장치(100)를 포함하는 미세 유체 흐름 반응기 시스템의 사시도이다.

도 6은 본 명세서에 개시된 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치(200)를 도시한다. 컴퓨팅 장치(200)는 컴퓨팅 장치(200)의 다양한 요소들 사이에서 정보를 통신하기 위한 버스 또는 다른 통신 기구를 포함할 수 있다. 가장 기본적인 구성에서, 컴퓨팅 장치(200)는 일반적으로 적어도 하나의 프로세싱 유닛(202)(프로세서) 및 시스템 메모리(204)를 포함한다. 상기 컴퓨팅 장치의 정확한 구성 및 유형에 따라, 시스템 메모리(204)는 휘발성(예: 랜덤 액세스 메모리(RAM)), 비휘발성(예: 읽기 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리 등), 또는 이 둘의 일부 조합일 수 있다. 이러한 가장 기본적인 구성은 도 6에 점선(206)으로 도시되어 있다. 프로세싱 유닛(202)은 컴퓨팅 장치(200)의 작동에 필요한 산술 및 논리 연산을 수행하는 표준 프로그래밍 가능한 프로세서일 수 있다.

컴퓨팅 장치(200)는 추가적인 특징/기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(200)는 자기 또는 광 디스크 또는 테이프를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 이동식 저장 장치(208) 및 비이동식 저장 장치(210)와 같은 추가 저장 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 또한 상기 장치가 다른 장치와 통신할 수 있도록 하는 네트워크 연결(들)(216)을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 또한 키보드, 마우스, 터치 스크린, 안테나 또는 위에서 설명된 시스템의 카메라와 통신하도록 구성된 기타 시스템과 같은 입력 장치(들)(214)를 가질 수 있다. 디스플레이, 스피커, 프린터 등과 같은 출력 장치(들)(212)도 포함될 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)의 구성요소들 간의 데이터 통신을 용이하게 하기 위해 추가 장치가 버스에 연결될 수 있다.

프로세싱 유닛(202)은 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 매체로 인코딩된 프로그램 코드를 실행하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨팅 장치(200)(즉, 기계)가 특정 방식으로 작동하게 하는 데이터를 제공할 수 있는 임의의 매체를 지칭한다. 다양한 컴퓨터 판독가능 매체가 실행을 위해 프로세싱 유닛(202)에 명령을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 일반적인 형태는, 예를 들어, 자기 매체, 광학 매체, 물리적 매체, 메모리 칩 또는 카트리지, 반송파 또는 컴퓨터가 읽을 수 있는 기타 매체를 포함한다. 예시적인 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 매체, 비휘발성 매체 및 전송 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 휘발성 및 비휘발성 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현될 수 있으며, 일반적인 형태는 아래에서 자세히 논의된다. 전송 매체는 동축 케이블, 구리선 및/또는 광섬유 케이블뿐만 아니라 전파 및 적외선 데이터 통신 중에 생성되는 것과 같은 음향 또는 광파가 포함할 수 있다. 유형의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예는 집적 회로(예: 현장 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 또는 응용분야-특정 IC), 하드 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프, 홀로그램 저장 매체, 고체 장치(soild-state device), RAM, ROM, 전기적으로 지울 수 있는 프로그램 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다목적 디스크(DVD) 또는 기타 광 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치 등을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

예시적인 구현에서, 프로세싱 유닛(202)은 시스템 메모리(204)에 저장된 프로그램 코드를 실행할 수 있다. 예를 들어, 버스는 프로세싱 유닛(202)이 명령어를 수신하고 실행하는 시스템 메모리(204)로 데이터를 전달할 수 있다. 시스템 메모리(204)에 의해 수신된 데이터는 선택적으로 프로세싱 유닛(202)에 의한 실행 전 또는 후에 이동식 저장장치(208) 또는 비이동식 저장장치(210)에 저장될 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 일반적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨팅 장치(200)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체일 수 있으며 휘발성 및 비휘발성 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 모두 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성과 비휘발성, 이동식과 비이동식 매체를 포함한다. 시스템 메모리(204), 이동식 저장장치(208), 및 비이동식 저장장치(210)는 모두 컴퓨터 저장 매체의 예이다.

컴퓨터 저장 매체는 RAM, ROM, 전기적으로 지울 수 있는 프로그램 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(디지털 다목적 디스크) 또는 기타 광학 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨팅 장치(200)에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함되지만 이에 제한되지는 않는다. 임의의 그러한 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨팅 장치(200)의 일부일 수 있다.

여기에 설명된 다양한 기술은 하드웨어 또는 소프트웨어와 관련하여 또는 적절한 경우 이들의 조합과 관련하여 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 현재 개시된 주제 또는 그것의 특정 측면 또는 부분의 방법, 시스템 및 관련 신호 처리는 플로피 디스켓, CD-ROM, 하드 드라이브, 또는 임의의 다른 기계 판독 가능 저장 매체와 같은 유형의 매체에 구현된 프로그램 코드(즉, 명령)의 형태를 취할 수 있으며, 상기 프로그램 코드가 컴퓨팅 장치와 같은 기계에 로드되어 실행될 때, 상기 기계는 현재 개시된 주제를 실행하기 위한 장치가 된다. 프로그래밍 가능한 컴퓨터에서 프로그램 코드 실행의 경우, 상기 컴퓨팅 장치는 일반적으로 프로세서, 상기 프로세서에 의해 판독 가능한 저장 매체(휘발성과 비휘발성 메모리 및/또는 저장 요소를 포함함), 적어도 하나의 입력 장치, 및 적어도 하나의 출력 장치를 포함한다. 하나 이상의 프로그램은, 예를 들어, 응용 프로그래밍 인터페이스(API), 재사용 가능한 제어 등의 사용을 통해, 현재 개시된 주제와 관련하여 설명된 프로세스를 구현하거나 활용할 수 있다. 이러한 프로그램은 컴퓨터 시스템과 통신하기 위해 높은 수준의 절차적 또는 객체 지향 프로그래밍 언어로 구현될 수 있다. 그러나, 원하는 경우 프로그램(들)은 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 어떤 경우든, 언어는 컴파일되거나 해석된 언어일 수 있으며 하드웨어 구현과 결합될 수 있다.

일부 실시예에서, 전동식 스테이지, 검출기, 광원, 가열 요소, 샘플을 샘플 입구(104)를 통해 샘플 도관(102) 내로 제1 유량으로 주입하도록 구성되도록 샘플 저장소에 유체적으로 결합된 인젝터, 일정량의 제1 전구체를 제 1 전구체 입구(138)를 통해 제1 전구체 도관(136) 내로 주입하도록 구성되도록 제1 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 일정량의 제 2 전구체를 제 2 전구체 입구(142)를 통해 제 2 전구체 도관(140) 내로 주입하도록 구성되도록 제 2 전구체 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 일정량의 연속상을 연속상 입구(148)를 통해 연속상 도관(146) 내로 주입하도록 구성되도록 연속상 저장소에 유체적으로 연결된 인젝터, 또는 이들의 조합으로부터 신호는 하나 이상의 컴퓨팅 장치에서 전체적으로 또는 부분적으로 전송, 수신 및/또는 처리될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(100)는 하나 이상의 추가 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 시스템 메모리(204)는 이에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어를 가지며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서가 다음을 수행하도록 한다:

a.검출기(118)가 제1 측정 영역에 근접한 제1 위치에 정렬되도록 열 하우징(108)을 따라 전동식 스테이지(112)를 병진이동시키고;

b.상기 제1 측정 영역에 근접한 상기 제1 위치에서 검출기(118)를 통해 제1 분광 신호를 포획하고, 상기 제1 분광 신호는 제1 세기를 가지고;

c. 선택적으로, 상기 제1 분광 신호 및/또는 상기 제1 분광 신호의 세기를 저장하고;

d.선택적으로, 상기 제1 분광 신호 및/또는 상기 제1 분광 신호의 세기를 출력하고;

e. 상기 제1 측정 영역에 근접한 상기 제1 위치로부터 상기 제1 측정 영역에 근접한 제2 위치로 열 하우징(108)을 따라 전동식 스테이지(112)를 병진이동시키고;

f. 상기 제1 측정 영역에 근접한 상기 제2 위치에서 검출기(118)를 통해 제2 분광 신호를 포획하고, 상기 제2 분광 신호는 제2 세기를 가지고;

g. 선택적으로, 상기 제1 분광 신호 및/또는 상기 제1 분광 신호의 세기를 저장하고;

h. 선택적으로, 상기 제1 분광 신호 및/또는 상기 제1 분광 신호의 세기를 출력하고;

i. 상기 제1 분광 신호의 세기를 상기 제2 분광 신호의 세기와 비교하고;

j. 상기 분광 신호의 세기가 가장 큰 위치를 찾기 위해 단계 a 내지 i를 반복하여 제1 측정 영역의 위치를 결정하고;

k. 상기 제1 측정 영역의 위치를 출력한다.

일부 실시예에서, 시스템 메모리(204)는 이에 저장된 컴퓨터 실행 가능 명령어를 가지며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서가 제2 측정 영역의 위치를 결정하고 출력하기 위해 단계 a 내지 k를 반복하게 한다.

일부 실시예에서, 상기 샘플은 복수의 금속 입자, 복수의 반도체 입자, 복수의 나노입자 또는 나노물질, 또는 이들의 조합과 같은 복수의 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 샘플은 복수의 플라즈몬 입자, 복수의 양자점, 복수의 방금 제작된 나노입자/나노물질 또는 이들의 조합과 같은 다수의 폴리머 캡핑된 금속 입자를 포함할 수 있다. 상기 복수의 입자는 평균 입자 크기를 가질 수 있다. "평균 입자 크기(average particle size)" 및 "중간 입자 크기(mean particle size)"는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용되며, 일반적으로 입자 집단에서 입자의 통계적 중간 입자 크기를 지칭한다. 예를 들어, 실질적으로 구형인 복수의 입자에 대한 평균 입자 크기는 복수의 입자의 평균 직경을 포함할 수 있다. 실질적으로 구형인 입자의 경우, 입자의 직경은, 예를 들어, 유체역학적 직경을 나타낼 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 입자의 유체역학적 직경은 입자 표면 상의 두 지점 사이의 가장 큰 선형 거리를 나타낼 수 있다. 이방성 입자의 경우, 평균 입자 크기는, 예를 들어, 입자의 평균 최대 치수(예: 막대 형상 입자의 길이, 입방체 형상 입자의 대각선, 삼각형 형상 입자의 이등분선, 등)를 지칭할 수 있다 이방성 입자의 경우, 평균 입자 크기는, 예를 들어, 입자의 유체역학적 크기를 나타낼 수 있다. 평균 입자 크기는 주사 전자 현미경, 투과 전자 현미경 및/또는 동적 광 산란에 의한 평가와 같은 당해 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 입자는 1 나노미터(nm) 이상의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 입자는 1 마이크로미터(미크론, ㎛) 이하의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 복수의 입자의 평균 입자 크기는 기재된 임의의 최소값 내지 기재된 임의의 최대값 범위일 수 있다. 예를 들어, 복수의 입자는 1 nm 내지 1 미크론의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 입자는 실질적으로 단분산(monodisperse)일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 "단분산" 및 "균질한 크기 분포"는 일반적으로 모든 입자가 동일하거나 거의 동일한 크기인 입자 집단을 설명한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단분산 분포는 분포의 80%(예를 들어, 분포의 85%, 분포의 90%, 또는 분포의 95%)가 중간 입자 크기(median particle size)의 25% 이내(예를 들어, 중간 입자 크기의 20% 이내, 중간 입자 크기 이내)에 있다. 복수의 입자는 임의의 형상(예를 들어, 구, 막대, 사변형, 타원, 삼각형, 다각형 등)의 입자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 입자는 등방성 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 입자는 이방성 형상을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 복수의 입자는 제1 물질을 포함하고 제1 입자 형상 및 제1 평균 입자 크기를 갖는 입자들의 제1 집단, 및 제2 물질을 포함하고 제2 입자 형상 및 제2 평균 입자 크기를 갖는 입자들의 제2 집단을 포함할 수 있고; 상기 제1 입자 형상과 상기 제2 입자 형상은 상이하고, 상기 제1 재료와 상기 제2 재료는 상이하고, 상기 제1 평균 입자 크기와 상기 제2 평균 입자 크기는 상이하거나, 또는 이들의 조합이다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 입자는 복수의 입자 집단의 혼합물을 포함할 수 있고, 상기 혼합물 내의 각각의 입자 집단은 형상, 조성, 크기 또는 이들의 조합과 관련하여 상이하다. 일부 실시예에서, 상기 샘플은 유기 분자를 포함할 수 있다.

센서(300)가 미세 유체 흐름 반응기와 관련하여 설명된 반면, 센서(300)는 관련 기술분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이 임의의 미세 유체 흐름 반응기에 적용될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도면 및 이러한 설명에 표현되거나 암시된 모든 치수는 예시 목적으로 제공된다. 따라서, 도면 및 이들 설명의 범위 내의 모든 구현예가 그러한 예시적인 치수에 따라 이루어진 것은 아니다. 도면은 반드시 축척에 맞게 제작되지는 않는다. 따라서, 도면 및 이들 설명의 범위 내의 모든 구현예가 도면의 상대적 치수와 관련하여 도면의 겉보기 축척에 따라 이루어진 것은 아니다. 그러나, 각각의 도면에 대해, 도면의 겉보기 상대 축척에 따라 적어도 하나의 구현예가 이루어진다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 현재 개시된 주제가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재된 것과 유사하거나 동등한 임의의 방법, 장치 및 재료가 현재 개시된 주제의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 대표적인 방법, 장치 및 재료가 이제 설명된다.

오랜 특허법 규칙에 따라 "하나", "일" 및 "상기"라는 용어는 청구 범위를 포함하여 주제 명세서에서 사용될 때 "하나 이상"을 나타낸다. 따라서, 예를 들어 "장치"에 대한 언급은 복수의 그러한 장치 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 구현예에 대한 설명이 예시의 목적으로 제시되었지만, 개시된 구현예를 완전하게 하거나 이를 제한하려는 것은 아니다. 기술된 구현예의 범위 및 정신을 벗어나지 않으면서 많은 수정 및 변형이 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 구현예의 원리, 시장에서 발견되는 기술에 대한 실질적인 응용 또는 기술적 개선을 가장 잘 설명하거나, 또는 통상의 기술자가 본 명세서에 개시된 구현예를 이해할 수 있게 하기 위해 선택되었다.

Claims (20)

1. 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하는 장치로서, 상기 장치는
   미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서를 포함하고, 상기 샘플 도관은 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성되고,
   상기 유체 흐름은 제조된 나노물질을 포함하고,
   상기 센서는
   제1 플레이트 및 대향하는 제2 플레이트를 포함하는 감지 영역; 및
   상기 샘플 도관의 일부분을 미리 결정된 수준으로 변형시키기 위해 상기 제1 및 제2 플레이트를 서로를 향해 잡아당겨 상기 샘플 도관을 통과하는 조정 가능한 광의 경로 길이를 제공하는 체결 기구(fastening mechanism)를 포함하고,
   검출기가 상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 결합되는 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분은 상기 샘플 도관의 실질적으로 평행하고 평평한 벽을 포함하는 장치.
3. 제1항에 있어서,
   적어도 하나의 플레이트는 상기 샘플 도관의 일부분을 수용하기 위한 직사각형 단면의 홈을 포함하는 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 검출기는 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분에서 또는 그 근처에서 상기 감지 영역에 결합되는 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 검출기를 수용하기 위한 상기 제1 및 제2 플레이트 중 하나를 관통하는 개구를 더 포함하는 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 상기 체결 기구에 의해 가해지는 힘은 광의 경로 길이를 조정하도록 컴퓨터로 제어되는 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 플레이트 중 하나는 2개의 광 경로를 포함하고, 상기 제1 및 제2 플레이트 중 다른 하나는 단일 광 경로를 포함하는 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 샘플 도관의 일부분의 변형은 조정 가능하거나 가역적이거나 둘다인 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 샘플은 1 nm 내지 100 nm의 평균 입자 크기를 갖는 복수의 입자를 포함하는 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 유체 흐름이 이동하는 경로의 길이가 조정 가능한 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 샘플 도관은 변형 가능한 재료 및 실질적으로 원형인 단면 중 하나 이상을 포함하는 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형된 부분은 실질적으로 광학적으로 투명한(250 nm 내지 1100 nm) 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분은 공극, 실질적으로 광학적으로 투명한 재료를 포함하는 창, 또는 이들의 조합을 포함하는 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 검출기는 분광계를 포함하고, 상기 분광계는 라만 분광계, UV-vis 흡수 분광계, IR 흡수 분광계, 형광 분광계, 또는 이들의 조합을 포함하는 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 샘플 도관의 샘플 입구에 유체적으로 연결되는 샘플 제조 요소; 및 상기 변형된 부분에서 상기 샘플 도관을 비추도록 구성된 광원을 포함하는 장치.
16. 제1항에 있어서,
    상기 유체 흐름의 총 유량은 0.1 μL/min 내지 25,000 μL/min인 장치.
17. 제1항에 있어서,
    상기 미세 유체 흐름 반응기에
    샘플 입구로부터 샘플 출구까지 연장되는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하는 상기 샘플 도관으로서, 상기 샘플 도관은 하나 이상의 모듈로 형성되고, 상기 하나 이상의 모듈 각각은 하나 이상의 상기 모듈을 유체적으로 연결함으로써 원하는 길이의 유체 흐름을 위한 경로를 제공하는 상기 샘플 도관이 조립될 수 있도록 미리 결정된 길이의 유체 흐름 경로를 포함하는 샘플 도관; 및
    상기 샘플 도관을 둘러싸는 열 하우징으로서, 상기 열 하우징은 복수의 측정 영역을 포함하는 열 하우징; 및
    상기 열 하우징을 따라 제 1 위치에서 제 2 위치로 병진이동 가능한 전동식 스테이지로서, 상기 전동식 스테이지가 상기 열 하우징을 따라 상기 검출기를 병진이동시켜 상기 검출기가 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분 중 하나 이상과 정렬하게 구성되도록 상기 검출기가 상기 전동식 스테이지에 결합되는 전동식 스테이지를 더 포함하는 장치.
18. 장치를 이용하여 미세 유체 흐름 반응기에서 제조된 나노물질의 품질을 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은
    미세 유체 흐름 반응기의 샘플 도관에 결합된 센서로서, 상기 샘플 도관은 제조된 나노물질을 포함하는 유체 흐름을 위한 경로를 제공하도록 구성되고, 상기 센서는 제1 플레이트 및 대향하는 제2 플레이트를 포함하는 감지 영역; 및 상기 샘플 도관의 일부분을 변형시키기 위해 서로를 향해 상기 제1 및 제2 플레이트를 잡아당기는 체결 기구를 포함하는 센서를 포함하는 장치를 제공하는 단계,
    상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하기 위해 상기 감지 영역에 결합된 검출기를 제공하는 단계; 및
    상기 샘플 도관으로부터 분광 신호를 포획하는 단계를 포함하는 방법.
19. 제18항에 있어서,
    상기 신호는 상기 샘플 도관의 상기 변형된 부분에서 또는 그 근처에서 포획되는 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 방법은 상기 포획된 신호를 상기 장치와 전자 통신하는 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.

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