하이드로겔 기반 마이크로 밸브의 제작 및 특성화

자극 반응성 하이드로겔 재료를 이용한 여러 개의 마이크로 밸브가 개발되었습니다. 하이드로겔 소재는 액체 단계 중합 공정을 이용하여 마이크로 채널 내부에서 제작됩니다. 채널 내 가공은 장치의 제작, 조립 및 작동을 크게 단순화하며, 기능 부품이 현장에서 제작되어 감지 및 작동 기능을 모두 수행할 수 있습니다. "층류 흐름 모드"와 "마스크 모드"라는 두 가지 현장 광중합 기법이 탐구되었습니다. 세 개의 2차원(2-D) 밸브가 제작되고 테스트되었습니다(응답 시간, 압력 강하, 최대 차압). 또한, 감지 및 조절 흐름을 물리적으로 분리하는 하이드로겔/PDMS 3차원(3-D) 하이브리드 밸브가 시연되었습니다. 3-D 밸브에 대한 분석 모델링이 수행되었습니다. 하이드로겔 기반 마이크로 밸브는 전통적인 마이크로 밸브에 비해 상대적으로 간단한 제작, 외부 전원 불필요, 통합 전자기기 없음, 큰 변위(185 μm), 큰 힘 발생(22 mN) 등 여러 가지 장점을 가지고 있습니다.