광 구동 마랑고니/열모세관 기반 비접촉 액적 제어

Light-Driven Marangoni/Thermocapillary Noncontact Droplet Manipulation

연구 내용

표면 젖음 특성과 광열 구동 열모세관/마랑고니 흐름을 이용해 액적의 이동을 비접촉으로 제어하고, 조사 위치에 따른 운동 방향을 정밀 확립하는 연구

고체 표면에서 액적 이동은 젖음성, 접촉선 거동, 표면 전단에 의해 좌우됩니다. 우상혁 연구실은 NIR 또는 MIR 광을 이용해 국소 가열을 만들고, 열모세관 대류와 마랑고니 흐름을 액적 내부로 전달하여 비접촉 방식으로 이동을 유도합니다. 또한 광 조사 위치를 원격으로 바꾸며 운동 방향을 조절하고, 액적 조성 변화로 방향 반전이 가능한 구동 메커니즘을 규명합니다. 아울러 액적 기반 증발 구동 공정을 통해 효소 및 광촉매를 포함하는 정렬된 suprastructure를 형성하는 접근도 수행합니다.

관련 프로젝트

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연구 흐름

초기에는 액적-기판 계면에서 마랑고니 흐름이 액적 추진에 미치는 역할을 정리하고, 액적의 광열 활성화를 통해 고정밀 비접촉 구동이 가능한 조건을 탐색했습니다. 이후 NIR 기반 국소 가열을 확장해 조사 위치 제어로 방향성을 정밀 제어하는 방법을 정립했습니다. 최근에는 중적외선 흡수에 기반한 열모세관 대류 구동으로, 별도 열원·첨가제 없이도 빠른 응답과 다양한 액적·표면 적용성을 확보하는 흐름으로 발전하고 있습니다. 동시에 액적이 형성하는 표면 템플릿을 활용해 효소-광촉매 cascade 반응용 suprastructure로 연구 범위를 확장했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

광 구동 마이크로플루이딕스
원격 액적 운반 알고리즘
액적 패터닝 및 스캐닝
광열 기반 혼합 장치
옵토플루이딕 인터페이스
다공성/액체기피 표면 구동 제어
마이크로리액터 액적 이동
액적 방향성 제어 모듈
실험용 자동 액적 취급
표면 젖음 특성 평가 플랫폼