일반기술

나선 유동을 이용한 카오스 혼합용 마이크로 채널 및 그 제조방법

본 발명은 마이크로 채널(micro channel) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로 채널 내에 불균일한 벽면전위(nonuniform surface potential) 패턴에 전기장을 가할 경우 전기 삼투 현상에 의해 전해질의 나선 유동(helical flow)이 발생될 때, 배리어에 의해 카오스 혼합(chaotic mixing)을 유도하는 기술에 관한 것이다. 본 발명은 마이크로 채널 내부 벽면에 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위패턴을 형성함으로써 전기 삼투 현상에 의해 채널 내부에서 유체의 나선 유동이 유발될 때, 마이크로 채널의 상부 또는 하부 벽면에 주기적 또는 비주기적인 적어도 1개 이상의 배리어를 추가함으로써 나선 유동에 주기적 또는 비주기적인 교란을 유도해서 유체의 카오스 혼합이 일어나도록 한다. 그러므로, 본 발명은 마이크로 채널의 혼합 성능을 현저히 상승시킬 수 있고 배리어의 구조가 단순하기 때문에 마이크로칩 또는 바이오칩 등의 마이크로 채널 제조 공정시 배리어를 쉽게 제작할 수 있다. 본 발명의 다른 목적은 나선 유동을 이용한 카오스 혼합용 마이크로 채널의 제조 방법을 제공하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 벽면전위를 갖는 마이크로 채널에 있어서, 마이크로 채널 내부의 벽면에 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위패턴이 형성되고, 마이크로 채널 내부의 상부 또는 하부 벽면에 채널 길이방향으로 배치된 적어도 1개 이상의 배리어를 구비한 것을 특징으로 한다. 이러한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위를 갖는 카오스 혼합용 마이크로 채널의 제조 방법에 있어서, 마이크로 채널용 제 1기판의 상부에 나선 유동을 유발하는 불균일한 상부 벽면전위패턴을 형성하는 단계와, 마이크로 채널용 제 2기판의 상부에 나선 유동을 유발하는 불균일한 하부 벽면전위패턴을 형성하고, 제 2기판에 측벽막을 형성하는 단계와, 제 1 또는 제 2기판에 적어도 1개 이상의 배리어를 형성하는 단계와, 제 1기판과 제 2기판을 접합하여 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위패턴과 배리어를 갖는 마이크로 채널을 형성하는 단계를 포함한다. 이러한 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 방법은 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위를 갖는 카오스 혼합용 마이크로 채널의 제조 방법에 있어서, 마이크로 채널용 제 1기판의 상부에 나선 유동을 유발하는 불균일한 상부 벽면전위패턴을 형성하는 단계와, 마이크로 채널용 제 2기판을 소정 깊이로 식각하여 트렌치를 형성하고, 트렌치내에 나선 유동을 유발하는 불균일한 하부 벽면전위패턴을 형성하는 단계와, 제 1 또는 제 2기판에 적어도 1개 이상의 배리어를 형성하는 단계와, 제 1기판과 제 2기판을 접합하여 나선 유동을 유발하는 불균일한 벽면전위패턴과 배리어를 갖는 마이크로 채널을 형성하는 단계를 포함한다.