Optimization of ferrofluid motion on hydrophilic substrate and its application to optic device
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 윤광석
- 발행년도 2015
- 학위수여년월 2015. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000056055
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
In this paper, we present and demonstrate the optimization of an oil-based ferrofluid droplet on hydrophilic surface and its application to optical mirror device with fast light transmission change time. The motion of the ferrofluid droplet on hydrophilic surface was examined at various surfactant concentrations for both rotational and linear reciprocating actuations. For rotational motion of the ferrofluid droplet, the maximum moving speed was measured as 0.733 m/s at polyvinyl alcohol (PVA) concentration of 0.1 %. In addition, the fast reciprocating motion was successfully demonstrated during the linear operation experiment without droplet separation or surface contamination. The maximum acceleration and deceleration was measured as 28 m/s2 at PVA concentration of 0.1 %. As an application of fast motion of ferrofluid, a current-driven optical mirror was proposed and experimentally demonstrated. The switching time was measured to be 25 ms for closing phase and 18 ms for opening phase of the mirror, respectively.
more초록/요약
이 논문에서 유성 기반 자성유체가 분산제가 존재 시 친수성 표면에서 구동됨을 보이고, 빠른 속도로 빛 투과성이 변하는 거울로 사용 될 수 있음을 보인다. 우선 회전, 수평 구동에서 각각 분산제의 농도에 따라 자성유체의 움직임이 어떻게 변하는지 측정 하였다. 유선 아무것도 없는 증류수 환경에서는 구동이 전혀 되지 않고 달라붙음을 확인하였다. 회전 구동에서, 0.1% 농도의 PVA 수용액 조건에서 최대 0.733 m/s 의 속도로 회전 가능 함을 확인하였다. 그리고, 수평 구동에서, 0.1% PVA 수용액에서 수평으로 최대 28 m/s2 의 가속도로 구동됨을 보였다. 이 과정에서 방울의 분리나 표면에 달라붙는 현상은 보이지 않았다. 이와 같은 고속 구동의 이점을 살려, 전자석을 사용한 거울을 구현 하였다. 열리고 닫히는 속도를 측정 한 결과 25ms에 닫히고, 18ms로 열리는 것을 확인하였다.
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