| 초록 |
실리카(silica) 나노 입자계의 현탁액은 각종 산업현장에서 폭넓게 사용되고 있으며 최근 정밀 코팅기술 등에 이용이 되면서 유변학적 연구가 활발하게 진행되고 있다. 실리카 나노 입자계의 묽은 현탁액관련 기존 연구 결과에 따르면 뉴튼(newtonian) 유체의 특성을 띄고 있지만 본 실험에서는 미세유체채널 내에서 마이크론(micron) 크기의 PS입자(Polystyrene particle)가 3차원적으로 정 중앙에 집속이되는 비뉴튼(non-newtonian) 유체의 특성을 발견하였다. 기존의 선형 고분자(Linear polymer)를 이용한 점탄성(viscoelastic) 용액의 경우에는 유체의 탄성력/관성력의 적절한 비율에 의하여 3차원적으로 입자를 정 중앙으로 정렬하게 되는데 이를 탄성-관성 입자 집속(elasto-inertial particle focusing) 이라 한다. 선형 고분자의 경우 사각형 단면을 가지는 미세유체채널에서 탄성 지배적 흐름인 경우 전단율(shear rate)가 작은 영역인 4개의 모서리와 정중앙인 5개 위치에 입자들이 집속 되지만 현탁액 내에서는 정 중앙으로만 입자가 집속 되었으며, 선형 고분자 용액 대비 높은 유량범위까지 정 중앙으로 집속이 가능 하였다. 기존의 선형 고분자와 입자계에서 나타나는 입자 집속의 차이점을 설명하고 본 연구의 결과를 이용하면 높은 유량 범위에서 입자계의 고속 분석이 가능함을 확인 하였다. |
