Fabrication of Paper-based Chemical Reactor with Dispensing System for Synthesis of Au Nanoparticles and Formulation of Conductive Inks
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 신관우
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000059071
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
절연체 막으로 코팅한 도체 표면 위에서 액체 방울의 운동을 전위차로 제어하는 전기습윤(electrowetting on dielectrics, EWOD) 구동용 종이기반 마이크로 유체칩(paper-based microfluidic chip)을, 전도성 잉크와 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 제작하였다. 본 연구에서는 기존에 쓰이던 탄소나노튜브(CNT) 잉크에 은 나노입자(AgNPs)를 혼합하여 제조한 CNT/AgNPs 복합체 잉크를 사용하였다. 새로운 CNT/AgNPs 잉크는 기존의 CNT 잉크 보다 동일한 인쇄 횟수 기준으로 약 1000 배 가량 전도도가 높기 때문에 인쇄 해상도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 전기에너지의 소모를 줄이고 EWOD현상으로 유도되는 액체/고체의 계면 사이의 표면장력을 줄여주기 때문에 액체의 구동력을 더욱 증가시킬 수 있다. 개방형(open) 방식의 마이크로 유체칩에서는 액체의 이동(transport), 병합(merging)을 쉽게 구현할 수 있지만, 분리(separation), 방울의 생성 (creation) 및 분배(dispensing)의 경우 개방형 방식의 마이크로 유체칩에서는 특수한 경우를 제외하고는 거의 불가능하다. 따라서 폐쇄형(closed) 방식의 마이크로 유체칩 방식의 디지털 종이 마이크로 유체칩 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는, 범용 acetate 필름을 사용하여 복잡한 광리소그래픽 공정을 요구하는 고가의 유기고분자를 대체하는, 커터기(cutting plotter)를 사용하여 저비용, 신속 및 고성능 dispenser를 개발하였다. 이 dispensor가 장착된 폐쇄형 마이크로 종이 유체칩은 액체의 분리를 정량적으로 제어할 수 있기 때문에, 종이 위에서 물방울을 디지털 단위로 제어하여 미세하고 정밀한 화학 반응을 가능케 해준다. 본 연구에서는 금 나노입자를 합성하는 응용연구를 수행하였다.
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