마이크로 고체 추진제 추력기의 점화 시스템의 제작 및 점화 실험에 관한 연구 결과를 기술하겠다. 유리 박막 마이크로 백금 점화기는 일반적인 금속 박리 공정과 감광 유리 제작 공정을 이용하여 제작되었다. 백금 층의 두께는 $2000{\AA}$, 점화기 패턴의 폭은 $40{\mu}m$ 였다. 제작된 유리 박막의 두께는 $15{\mu}m$, 유리 박막의 지름은 1 mm 였다. HTPB/AP 추진제를 이용하여 점화 실험을 수행하였다. 12 V의 전압을 사용한 경우, 점화 지연 시간은 1.6 s 였으며 이 때의 점화 에너지는 1.4 J로 측정되었다.
In this study, we have obtained the protein patterns using the membrane patterning of soft-lithography technique. The rapid detection of protein including bovine serum albumin (BSA) was resulted from the interaction with 1,3-bisdicyanovinylindane. For the proof of the interaction between BSA and dye, the UV-vis absorption spectra of BSA and dye were observed at 278 nm and 580 nm, respectively. As expected, the absorption spectrum of the interaction between BSA and dye was observed at 584nm. The absorption spectrum of the interaction was red-shifted. In addition, the optical images of the selectively reacted protein patterns showed the distinctive change of patterned color at different pH conditions. Because the dye has negative charges, the charge of BSA at different pH conditions could influence the interaction behavior between dye and BSA. Therefore, in the case of pH 7, the selectively patterned protein substrates obtained deep blue color pattern caused by electrostatic interaction between negative charges of the dye and positive charges of the BSA. However, in the case of pH 10, selectively patterned protein substrates obtained light blue color pattern because the electrostatic interaction was relatively lower than pH 7 due to the change of overall charge distribution of BSA.
내이의 달팽이관은 기저막(basilar membrane)과 유모세포(hair cells)라는 두 가지 중요한 요소로 이루어져 있다. 기저막은 귀로 들어오는 소리를 주파수에 따라 분리하는 기능을 가지고 있으며, 기저막 위에 있는 유모세포는 생체전기 신호를 발생시키는 기계적 감각 수용기관이다. 인간의 생체청각기구를 모사한 인공와우와 신개념의 인공감각기관을 개발하기 위해서, 본 논문에서는 ZnO 압전 나노필라를 사용하여 인공유모세포(artificial hair cell)를 구현할 수 있는 핵심 기반 기술인 생체모사 기술을 연구하였다. 그 구체적인 방법으로 ZnO 나노필라를 저온성장법으로 유연기판에, 고온성장법으로 실리콘 웨이퍼에 성장시켰다. 유연기판과 실리콘 웨이퍼 위에 ZnO 나노필라를 성장 전에 미리 패턴을 만들었고, 기판에 선택적으로 ZnO 나노필라를 성장시켰다. 또한 ZnO 나노필라의 동적 정적 거동을 이해하기 위해 다중 물리 해석기법을 사용하여 ZnO 나노필라의 electric potential, von Mises stress, 변형량 등을 분석하였다. 본 연구에서는 ZnO 나노필라를 제작 및 패터닝하는 기술과 최적화하는 다중 물리 해석기술을 이용하여 인공 유모세포를 구현하는 핵심기술을 개발하였다.
Nanoporous anodic aluminum oxide (AAO), a self-ordered hexagonal array has various applications for nanofabrication such as nanotemplate, and nanostructure. In order to obtain highly-ordered porous alumina membranes, Masuda et al. proposed a two-step anodization process however this process is confined to small domain size and long hours. Recently, alternative methods overcoming limitations of two-step process were used to make prepatterned Al surface. In this work, we confirmed that there is a specific tendency used a PDMS stamp to obtain a pre-patterned Al surface. Using the nanoindentaions of a PDMS stamp as chemical carrier for wet etching, we can easily get ordered nanoporous template without two-step process. This chemical etching method using a PDMS stamp is very simple, fast and inexpensive. We use two types of PDMS stamps that have different intervals (800nm, 1200nm) and change some parameters have influenced the patterning of being anodized, applied voltage, soaking and stamping time. Through these factors, we demonstrated the patterning effect of large scale PDMS stamp.
A microlens connected to microfluidic channel is fabricated. The microlens is sealed with an elastomeric membrane which deforms by pressure of fluid driven by a syringe pump resulting in the shape change of the microlens. The optical properties of the microlens could be controlled by changing the microlens shape. The microlens system were made of an elastomer, PDMS, using molding from a photoplastic master patterned by UV photolithography. The test results show the optical property of the lens could be made into convex and concave type by applying the fluidic pressure positive and negative.
본 연구에서는 디스크 링 형태에 패터닝된 박막을 적층시킨 모듈의 분리특성을 규명하고자 투과실험을 수행하였다. 먼저, 본 연구에서 자체 제작한 5가지 형태의 디스크 필터의 순수 투과도를 측정하였으며 그 값은 0.25 내지 $2.24L/m^2{\cdot}hr{\cdot}bar$이었다. 0.1 wt% 카올린 수용액을 투과시키면 순수 투과율이 가장 높은 모듈의 투과유속이 가장 높았고, 순수 투과율이 가장 낮았던 모듈의 카올린 투과유속이 가장 낮게 나타났다. 그러나 모든 모듈의 카올린 투과유속이 순수 투과율에 비례하지는 않았다. 또한 0.1 wt% 수용액으로 장시간 운전하기 위하여 디스크 필터 모듈 1에 주기적으로 역세척을 실시하였으며 가장 효율적인 운전조건은 투과시간 8분, 역세척 2분 주기임을 확인하였다.
The ionic polymer-metal composite actuators with selectively grown multiple electrodes were developed to mimic the swimming locomotion of a fish. The developed method is based on combining electroplating with the electroless chemical reduction using the patterned mask. The advantages of this fabrication method are that the initial compositing between the polymer and platinum particles can be assured by the chemical reduction method, and the thickness of each electrode can be controlled easily and rapidly by electroplating. By using the fabricated actuator with a multiple degree of freedom, the oscillatory wave of the flexible membrane actuator was generated and a twisting motion was also realized to verify the possibility of mimicking the fish-like locomotion. The frequency response function was analyzed to investigate the natural frequency and the damping factor by a mechanical shaker and direct electrical excitation through the swept-sine method. Present results show that this novel method can be a promising technique to easily pattern each of multiple electrodes and to implement the biomimetic motion of the polymer actuators with good mechanical bending performance.
We are developing a sensitive gamma ray spectrometer based on superconducting transition edge sensors. The detector consists of a small piece of high purity Sn as an absorber and a Ti/Au bilayer as a temperature sensor. It is designed to measure the thermal signal caused by absorption of gamma rays. The mechanical support and the thermal contact between the absorber and the thermometer were made with Stycast epoxy. The bilayer was formed by e-beam evaporation and patterned by wet etching on top of a $SiN_X$ membrane. A sharp superconducting transition of the film was measured near 100 mK. When the film was biased to the edge of the transition, signals were observed due to single photon absorption emitted from an $^{241}Am$ source. The measured spectrum showed several characteristic peaks of the source including 59.5 keV gamma line. The full with at half maximum was about 900 eV for the 59.5 keV gamma line. The background was low enough to resolve low energy lines. Considerations to improve the energy resolution of the gamma ray spectrometer are also discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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