사이즈 조절이 가능한 하이드로젤을 사용한 고해상도 구조체 제작 방법 및 시스템
METHOD AND SYSTEM FOR FABRICATION OF HIGH-RESOLUTION STRUCTURE USING SIZE-TUNABLE HYDROGELS
특허 요약
다양한 실시예들은 사이즈 조절이 가능한 하이드로젤을 사용한 고해상도 구조체 제작 방법을 제공한다. 다양한 실시예들에 따르면, 베이직 구조체를 생성하고, 베이직 구조체에 대해 하이드로젤을 적용하여, 하이드로젤로 이루어지는 임시 구조체를 생성하고, 하이드로젤을 수축시켜, 임시 구조체를 수축시키고, 수축된 임시 구조체 또는 베이직 구조체를 사용하여, 최종 구조체를 생성하는 것에 의해, 고해상도 구조체가 제작될 수 있다.
청구항
번호청구항
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제 3 항에 있어서, 상기 최종 구조체를 생성하는 단계는,상기 베이직 구조체의 상기 표면에 최종 재료를 적용하여, 상기 리세스와 동일한 패턴을 갖는 상기 최종 구조체를 생성하는 단계; 및상기 최종 구조체에서 상기 베이직 구조체를 분리시켜, 상기 최종 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 베이직 구조체는,미리 정해진 패턴으로 구현되고, 상기 임시 구조체에는,내부에 상기 패턴에 상응하는 캐비티가 마련되는,방법.

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고해상도 구조체 제작 방법에 있어서, 베이직 구조체를 생성하는 단계;상기 베이직 구조체에 대해 하이드로젤을 적용하여, 상기 하이드로젤로 이루어지는 임시 구조체를 생성하는 단계;상기 하이드로젤을 수축시켜, 상기 임시 구조체를 수축시키는 단계; 및상기 임시 구조체 또는 상기 베이직 구조체를 사용하여, 최종 구조체를 생성하는 단계를 포함하는,방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 베이직 구조체는,미리 정해진 패턴을 갖고,상기 임시 구조체에는,일 표면에 상기 패턴에 상응하는 리세스(recess)가 마련되는,방법.

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제 2 항에 있어서, 상기 임시 구조체를 생성하는 단계는,상기 패턴 상에 상기 하이드로젤을 적용하여, 상기 하이드로젤의 겔화에 의해 상기 임시 구조체를 생성하는 단계; 및상기 패턴 상에서 상기 임시 구조체를 분리시켜, 상기 임시 구조체를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.

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제 3 항에 있어서, 상기 임시 구조체는,상기 임시 구조체가 분리될 때 상기 임시 구조체에 손상이 발생되는 것을 방지하기 위해, 신축성 및 유연성을 갖도록 생성되는,방법.

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제 3 항에 있어서, 상기 임시 구조체를 수축시키는 단계 후에, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계, 상기 임시 구조체를 생성하는 단계, 및 상기 임시 구조체를 수축시키는 단계는, 반복되며, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계는,반복될 때, 상기 임시 구조체의 상기 표면에 베이직 재료를 적용하여, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계; 및상기 베이직 구조체에서 상기 임시 구조체를 분리시켜, 상기 베이직 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 3 항에 있어서, 상기 최종 구조체를 생성하는 단계는,상기 임시 구조체의 상기 표면에 최종 재료를 적용하여, 상기 리세스에 상응하는 패턴을 갖는 상기 최종 구조체를 생성하는 단계; 및상기 최종 구조체에서 상기 임시 구조체를 분리시켜, 상기 최종 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 8 항에 있어서, 상기 임시 구조체를 생성하는 단계는,상기 베이직 구조체를 둘러싸도록 상기 하이드로젤을 적용하여, 상기 하이드로젤의 겔화에 의해 상기 임시 구조체를 생성하는 단계; 및상기 임시 구조체의 내부에서 상기 베이직 구조체를 제거하여, 상기 임시 구조체를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.

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제 9 항에 있어서, 상기 베이직 구조체는,물리적으로 또는 미리 정해진 조건 하에서 화학적으로 제거 가능한 재료로 생성되며, 상기 임시 구조체의 내부에서 제거되는,방법.

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제 10 항에 있어서, 상기 임시 구조체를 획득하는 단계는,유기 용매를 이용하여 상기 베이직 구조체를 융해시켜, 상기 베이직 구조체를 제거하는 단계를 포함하는,방법.

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제 9 항에 있어서, 상기 임시 구조체를 수축시키는 단계 후에, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계, 상기 임시 구조체를 생성하는 단계, 및 상기 임시 구조체를 수축시키는 단계는, 반복되며, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계는,반복될 때, 상기 임시 구조체의 내부에 베이직 재료를 충전하여, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계; 및상기 베이직 구조체의 외부에서 상기 임시 구조체를 제거하여, 상기 베이직 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 11 항에 있어서, 상기 하이드로젤은,물리적으로 또는 미리 정해진 조건 하에서 화학적으로 제거 가능하며, 상기 베이직 구조체의 외부에서 제거되는,방법.

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제 13 항에 있어서, 상기 베이직 구조체를 획득하는 단계는,미리 정해진 pH를 갖는 용액을 이용하여, 상기 하이드로젤을 융해시킴으로써, 상기 임시 구조체를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.

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제 9 항에 있어서, 상기 최종 구조체를 생성하는 단계는,상기 임시 구조체의 내부에 최종 재료를 적용하여, 상기 캐비티에 상응하는 패턴으로 구현되는 상기 최종 구조체를 생성하는 단계; 및상기 최종 구조체의 외부에서 상기 임시 구조체를 제거하여, 상기 최종 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 9 항에 있어서, 상기 최종 구조체를 생성하는 단계는,상기 베이직 구조체의 외부에 최종 재료를 적용하여, 상기 캐비티와 동일한 패턴으로 구현되는 상기 최종 구조체를 생성하는 단계; 및상기 최종 구조체의 내부에서 상기 베이직 구조체를 제거하여, 상기 최종 구조체를 획득하는 단계를 포함하는,방법.

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제 1 항에 있어서, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계는,3D 프린팅을 통해, 상기 베이직 구조체를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.

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제 1 항에 기재된 방법에 의해 제작되는 고해상도 구조체.

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제 1 항에 기재된 방법을 수행하는 고해상도 구조체 제작 시스템에 있어서, 베이직 구조체를 생성하도록 구성되는 베이직 구조체 생성부;상기 베이직 구조체에 대해 하이드로젤을 적용하여, 상기 하이드로젤로 이루어지는 임시 구조체를 생성하도록 구성되는 임시 구조체 생성부;상기 하이드로젤을 수축시켜, 상기 임시 구조체를 수축시키도록 구성되는 임시 구조체 수축부; 및상기 임시 구조체 또는 베이직 구조체를 사용하여, 최종 구조체를 생성하도록 구성되는 최종 구조체 생성부를 포함하는,시스템.

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제 19 항에 있어서, 상기 임시 구조체가 수축된 후에, 상기 임시 구조체로부터 베이직 구조체를 생성하여, 상기 임시 구조체 생성부에 제공하도록 구성되는 반복 처리부를 더 포함하는,시스템.