[MEMS] Microfluidics(Gradient Generator)1

 MEMS 공정을 이용하여,  Microfluidics를 이용한 Gradient Generator를 만드는 과정을 살펴보겠습니다. 이 게시물은 그중 1번째 게시물입니다.

우선 Gradient Generator가 무엇인지에 대해서 알아보겠습니다. Gradient Generator란 용어를 구글 이미지에서 찾아보면 다음과 같은 결과를 보여줍니다.

 즉, 다양한 색을 선택할 수 있다는 것을 대략 알 수가 있습니다. 그렇다면 Microfluidics(미소유체)에서 이러한 Gradient Generator는 무엇을 나타내는 것일까요?

 연구소에서 어떠한 성분의 액체를 가지고 실험을 한다고 가정하였을 때, 과학자는 그 새로운 물질을 만들기 위해서라던지 이러저러한 이유로 다양한 농도의 실험 샘플이 필요할 수가 있습니다. 하지만 다양한 농도를 딱딱 만들기는 어렵겠지요. 이러한 상황에서 Gradient Generator를 사용하면 아주 편해집니다. 다음의 사진을 보시겠습니다.

 맨 위에는 2가지의 색을 넣고 있지만, 아래에 나오는 색들은 중간 초록색을 기점으로 점점 노랗게 점점 파랗게 나오는 것을 보실 수 있습니다. 따라서 Gradient Generator를 사용하면 다양한 농도의 실험 샘플을 만들 수가 있게 됩니다. 그렇다면 이러한 농도 비율을 어떻게 알 수 있을까요? 바로 각각 섞여 들어가는 Splitting Ratio라는 비율에 따라서 각각의 통로로 섞여 들어가게 됩니다. 다음의 그림을 보시겠습니다.

 각각의 단의 들어가는 개수에 따라서 B가 증가하며, 한 라인을 기준으로 왼쪽부터 V가 증가하게 됩니다. 그리고 한 라인에서 유체가 나갈 때, 좌우로 퍼지는 비율은 다음과 같이 

  의 비율로 들어가게 됩니다. 따라서 위처럼 2개의 Input이 주어질 경우는 다음의 비율로 유체가 퍼지게 됩니다.

 이러한 각각의 농도를 알게 된다면, 여러 실험에서 아주 간단하게 농도별 샘플을 제작하여 사용할 수가 있을 것입니다. 다음부터는 이러한 Microfluidics에서의 Gradient Generator를 MEMS 제작 공정을 통해 제작해보는 과정을 살펴보겠습니다.