마이크로플루이딕 채널에서 전해질고분자 흡착층의 해석 방법 및 장치

본 발명은, 마이크로플루이딕 채널에 전해질고분자를 포함하는 액체를 흘릴 때, 고분자 브러쉬에 의해 채널 벽면에 형성되는 전해질고분자 흡착층의 정확한 두께를 산출하는 방법과 장치에 대한 것이다. 본 기술의 핵심은, 고가의 장비가 필요한 종전의 방식 대신에, 다양한 분자량 및 농도로 분산된 전해질고분자를 포함하는 액체에 대해 측정된 점도로부터 계산된 평균유속과 직접 측정된 평균유속과의 상대오차를 최소화하는 반복계산으로부터 전해질고분자 흡착층의 정확한 두께를 신속하고 간편하게 산출함에 있다.

마이크로플루이딕 채널에 전해질고분자(polyelectrolyte) 용액을 흘리면 계면동전기lectrokinetics) 원리에 의해 흐름전위와 흐름전류가 발생하며, 이와 같이 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 에너지 전환 및 수확 기술의 일환으로 응용되고 있다. 이렇게 마이크로플루이딕 채널 내부로 압력을 가하여 전해질고분자 용액을 흘 렸을 때 채널 벽면에 전해질고분자 흡착층(adsorbed-layer)이 형성될 수 있는데, 그 결과 동일한 압력차에 대해 유량은 감소되지만 채널 벽면에서의 표면전하밀도는 증가되어 최대출력과 전환효율이 종전보다 향상되는 장점이 있다.