유리막대 안 들어가는 마이크로 시약은 어떻게 섞을까요?

2015.05.06 18:00
연구결과는
연구결과는 ‘랩온어칩’ 4월 21일자 표지논문으로 선정됐다. 전류를 흔들어 발생시킨 소용돌이가 시약을 섞는 역할을 한다. - 랩온어칩 제공

비커 속 시약을 유리막대로 저어서 섞듯 나노미터(nm) 크기의 작은 물질을 섞을 수 있는 신기술을 국내 연구팀이 개발했다.


박정열·김대중 서강대 기계공학과 교수팀은 나노 물질을 완벽하게 섞을 수 있는 나노미터 크기의 3차원 소용돌이를 만드는 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.


서로 다른 종류의 시약을 균일하게 섞는 과정은 눈에 보이지 않는 나노 세계에서나 매우 중요하다. 하지만 양이 매우 적은 마이크로미터(㎛) 이하 수준의 유체에서는 점성이 크기 때문에 효율적으로 섞기가 매우 어려웠다.


연구팀은 전류를 흘려보낼 때 나노입자들이 자기조립되는 현상을 이용해 3차원 소용돌이를 만드는 데 성공했다. 조립된 나노입자들이 여러 개의 빈 구멍을 만들면서 전기동역학적으로 불안정한 상태를 유발해 난류 운동을 일으키고, 이로 인해 소용돌이가 생긴다.

 

이렇게 만든 소용돌이를 이용해 마이크로 유체를 섞자 8㎛ 이내 공간에서 99% 이상 잘 섞이는 것으로 확인됐다.


박 교수는 “고가의 장비를 이용하지 않고 간단한 공정으로도 마이크로 시약을 혼합할 수 있다”면서 “향후 마이크로 재생 에너지 발생, 바이오센서, 이온 이동 제어 연구 등에 이번 성과를 응용할 수 있다”고 밝혔다.


이번 연구결과는 나노분야 학술지 ‘랩온어칩’ 4월 21일자 표지논문으로 실렸다.

 

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