수 마이크론 크기의 단분산 에멀젼 액적을 생성하기 위한 직선형 마이크로채널 장치
소환
고바야시, I., Takano, T., Maeda, R., Wada, Y., Uemura, K., & Nakajima, M. (2008). 수 마이크론 크기의 단분산 에멀젼 액적을 생성하기 위한 직선형 마이크로채널 장치입니다. 미세유체 나노유체 , 4 (2), 167-177.
키워드
- 직선형 마이크로채널
- 단분산 에멀젼
- 액적 생성
- 직사각형 채널
- 마이크로채널 유화
- SOI(실리콘 온 절연체)
- 물방울 크기
- 에너지 효율
- 변동계수(CV)
짧은
이 기사에서는 수천 개의 미세한 직사각형 구멍이 있는 실리콘 판을 통해 액체를 강제로 통과시켜 극도로 균일한 유제를 생산하는 새로운 방법을 제시합니다.
요약
2008년 Microfluid Nanofluid 저널에 게재된 이 기사는 단분산 유제 생산을 위한 직선형 마이크로채널(MC) 장치의 개발에 대해 자세히 설명합니다. 저자인 I. Kobayashi, K. Uemura 및 M. Nakajima는 정확한 크기의 직사각형 채널이 다수 포함된 실리콘 기반 MC 장치를 설계하고 미세 가공했습니다. 이러한 장치를 사용하여 그들은 수 미크론 범위에서 제어 가능한 액적 크기를 갖는 단분산 수중유(O/W) 및 유중수(W/O) 에멀젼을 성공적으로 생산했습니다 .
이 연구는 이러한 직선형 MC 장치의 몇 가지 장점을 강조합니다.
- 제어 가능한 물방울 크기: 유제 물방울의 크기는 직사각형 채널의 크기를 조정하여 정밀하게 제어할 수 있습니다.
- 좁은 크기 분포: 이러한 장치를 사용하여 생산된 유제는 매우 좁은 액적 크기 분포를 나타내며 변동 계수(CV)는 지속적으로 6% 미만입니다. 이러한 높은 단분산성은 제약, 화장품, 식품 과학을 포함한 다양한 응용 분야에 매우 중요합니다.
- 높은 에너지 효율성: 이러한 MC 장치를 사용하는 유화 공정은 에너지 효율성이 매우 뛰어나 47~60%의 겉보기 에너지 효율성을 달성합니다. 이러한 효율성은 짧은 직사각형 채널 내의 분산상으로 인해 발생하는 낮은 압력 강하에서 비롯됩니다.
- 높은 처리량 잠재력: 다수의 미세유체 채널을 통합한 직선형 설계는 에멀젼 생산 규모를 확대할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
연구원들은 이러한 장치가 미세입자 및 미세캡슐의 생산과 같이 단분산 유제를 요구하는 다양한 응용 분야에 상당한 가능성을 갖고 있다고 제안합니다.