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PDMS 표면 손상

-안녕하세요. -소수성인 PDMS를 친수성으로 바꾸기 위해서 현재 UV 클리너를 사용하고 있습니다. 실험을 진행하면서 보니, UV 클리너 처리시간을 길게 하면 길게 할수록 PDMS 표면이 친수성으로 바뀌어서 실험 데이터가 더 좋아지는 것을 확인할 수 있습니다. -그런데 UV 전처리 시간이 길어질 경우, PDMS 표면에 crack이 생깁니다. UV 전처리 시간을 짧게 했을 경우에는 눈에도 보이지 않을 정도로 작은 crack들인데 비해, 전처리 시간을 길게 하면 할수록 눈에 실선처럼 보이는 crack들이 생겨납니다. -눈에 보일 정도로 큰 crack들을 없애면서, 최대한 친수성으로 만들려면 어떤 처리가 필요한지 알고 싶습니다. 현재 O2 플라즈마를 생각하고 있는데, 관련된 논문을 찾다보니까 플라즈마를 사용해도 crack이 생긴다고 하는데 자세한 내용이 없어서 더욱 궁금합니다.
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    장용운님의 답변

    >-안녕하세요. > >-소수성인 PDMS를 친수성으로 바꾸기 위해서 현재 UV 클리너를 사용하고 있습니다. 실험을 진행하면서 보니, UV 클리너 처리시간을 길게 하면 길게 할수록 PDMS 표면이 친수성으로 바뀌어서 실험 데이터가 더 좋아지는 것을 확인할 수 있습니다. > >-그런데 UV 전처리 시간이 길어질 경우, PDMS 표면에 crack이 생깁니다. UV 전처리 시간을 짧게 했을 경우에는 눈에도 보이지 않을 정도로 작은 crack들인데 비해, 전처리 시간을 길게 하면 할수록 눈에 실선처럼 보이는 crack들이 생겨납니다. > >-눈에 보일 정도로 큰 crack들을 없애면서, 최대한 친수성으로 만들려면 어떤 처리가 필요한지 알고 싶습니다. 현재 O2 플라즈마를 생각하고 있는데, 관련된 논문을 찾다보니까 플라즈마를 사용해도 crack이 생긴다고 하는데 자세한 내용이 없어서 더욱 궁금합니다. 자외선 조사(UV Irradiation) 자외선(180∼250 nm)을 가지고 고분자 표면을 조사하게 되면 고분자 표면이 활성화되거나 표면 위에 붙어있는 오염물을 분해하게 되어 표면 세정과 동시에 표면을 개질시킬 수 있는 좋은 방법의 한 예이다. 빛 에너지는 표면 근처에서 화학 반응을 유발하며 포토 마스크를 통한 패터닝도 수행할 수 있다. 대표적인 방법의 한 예는 UV excimer laser(KrF, 248 nm)를 이용하여 PMMA 마이크로 채널의 표면을 개질시키는 방법이다. 전기장이 가해진 마이크로 채널 내의 전기 삼투적 흐름에서 기존의 채널 표면(벽면)의 코팅이나 채널의 물리적인 차원을 변화시키는 것 없이 UV excimer laser를 이용하여 이미 형성된 채널 내의 표면을 개질시킴으로써 자외선에 노출된 표면과 노출되지 않은 표면과 비교했을 때, 노출된 표면에 표면 전하가 증가하는 것을 확인했으며, 국부적으로 노출된 표면에서 전기 삼투적 흐름이 증가했고 또한 흐름의 방향이 바뀌는 부분에서 국부적 노출된 표면의 경우 band broadening 효과를 낮추는 것을 확인했다. 이를 통해 마이크로 채널 내에서 자외선 노출을 통해 표면 을 개질 시킬 수 있을 것이다. 전기 삼투흐름을 증가시키는 다른 한 방법은 자외선/오존 처리 를 하는 방법이다. 이 방법은 산소 플라스마를 처리한 경우에 비하여 균열(crack) 발생이 없으며 산화 박막이 두꺼워 개질 표면이 안정하다는 장점이 있다. 상기의 방법으로 소수성 PDMS인 경우 130일 동안 안정적으로 친수성 표면을 유지할 수 있었다. 이는 자외선/오존이 투과되는 깊이가 산소 플라스마를 사용할 경우보다 깊게 투과되어 친수화 되는 표면의 박막 두께가 훨씬 두꺼워 저분자량의 PDMS의 이동이 매우 느려지므로 소수성으로 회복도 느려지는 것으로 알려져 있다. 첨부파일에 상세 기술이 표기되어있습니다^^*
    >-안녕하세요. > >-소수성인 PDMS를 친수성으로 바꾸기 위해서 현재 UV 클리너를 사용하고 있습니다. 실험을 진행하면서 보니, UV 클리너 처리시간을 길게 하면 길게 할수록 PDMS 표면이 친수성으로 바뀌어서 실험 데이터가 더 좋아지는 것을 확인할 수 있습니다. > >-그런데 UV 전처리 시간이 길어질 경우, PDMS 표면에 crack이 생깁니다. UV 전처리 시간을 짧게 했을 경우에는 눈에도 보이지 않을 정도로 작은 crack들인데 비해, 전처리 시간을 길게 하면 할수록 눈에 실선처럼 보이는 crack들이 생겨납니다. > >-눈에 보일 정도로 큰 crack들을 없애면서, 최대한 친수성으로 만들려면 어떤 처리가 필요한지 알고 싶습니다. 현재 O2 플라즈마를 생각하고 있는데, 관련된 논문을 찾다보니까 플라즈마를 사용해도 crack이 생긴다고 하는데 자세한 내용이 없어서 더욱 궁금합니다. 자외선 조사(UV Irradiation) 자외선(180∼250 nm)을 가지고 고분자 표면을 조사하게 되면 고분자 표면이 활성화되거나 표면 위에 붙어있는 오염물을 분해하게 되어 표면 세정과 동시에 표면을 개질시킬 수 있는 좋은 방법의 한 예이다. 빛 에너지는 표면 근처에서 화학 반응을 유발하며 포토 마스크를 통한 패터닝도 수행할 수 있다. 대표적인 방법의 한 예는 UV excimer laser(KrF, 248 nm)를 이용하여 PMMA 마이크로 채널의 표면을 개질시키는 방법이다. 전기장이 가해진 마이크로 채널 내의 전기 삼투적 흐름에서 기존의 채널 표면(벽면)의 코팅이나 채널의 물리적인 차원을 변화시키는 것 없이 UV excimer laser를 이용하여 이미 형성된 채널 내의 표면을 개질시킴으로써 자외선에 노출된 표면과 노출되지 않은 표면과 비교했을 때, 노출된 표면에 표면 전하가 증가하는 것을 확인했으며, 국부적으로 노출된 표면에서 전기 삼투적 흐름이 증가했고 또한 흐름의 방향이 바뀌는 부분에서 국부적 노출된 표면의 경우 band broadening 효과를 낮추는 것을 확인했다. 이를 통해 마이크로 채널 내에서 자외선 노출을 통해 표면 을 개질 시킬 수 있을 것이다. 전기 삼투흐름을 증가시키는 다른 한 방법은 자외선/오존 처리 를 하는 방법이다. 이 방법은 산소 플라스마를 처리한 경우에 비하여 균열(crack) 발생이 없으며 산화 박막이 두꺼워 개질 표면이 안정하다는 장점이 있다. 상기의 방법으로 소수성 PDMS인 경우 130일 동안 안정적으로 친수성 표면을 유지할 수 있었다. 이는 자외선/오존이 투과되는 깊이가 산소 플라스마를 사용할 경우보다 깊게 투과되어 친수화 되는 표면의 박막 두께가 훨씬 두꺼워 저분자량의 PDMS의 이동이 매우 느려지므로 소수성으로 회복도 느려지는 것으로 알려져 있다. 첨부파일에 상세 기술이 표기되어있습니다^^*
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    유제원님의 답변

    >-저도 그와 유사한 연구를 하고 있는 대학원생입니다. 일단 exposure time 이 길면 siox층이 dense하게 생기기 때문에 hydrophilic한 특성이 더욱 좋아진다는 사실은 알고 계실꺼라 생각됩니다. 님이 어떤 목적으로 PDMS hydrophilic 한 특성을 이용하시려는지는 잘 모르지만, PDMS의 surface modification 의 연구는 기존 Plasma 및 corona energy source에 대해서는 정말 많은 연구가 되어있는 것으로 알고 있습니다. 물론 crack에 관해서도 말입니다. 저도 paper work을 하고 있는 입장으로서 괜찮은 논문 2편 추천해드리겠습니다. 하나는 제가 가지고 있으서 첨부해 드리고요, 하나는 그 논문의 refer 논문인데 돈을 내야 받을 수 있는 논문이더라고요,,, 저도 빨리 읽어보고 싶은데 지금 읽을 수 없는게 안타깝습니다. H.hillborg 라는 저자가 이쪽 연구 많이 하신거 같더라고요 참고 바랍니다. 다른 1개의 논문 정보는 Hydrophobic Recovery of Plasma-treated PDMS ->Fritz JL, Owen MJ. J Adhes 1995;54:33 혹시 이논문 구하시면 저에게도 좀 보내주시면 감사하겠습니다.
    >-저도 그와 유사한 연구를 하고 있는 대학원생입니다. 일단 exposure time 이 길면 siox층이 dense하게 생기기 때문에 hydrophilic한 특성이 더욱 좋아진다는 사실은 알고 계실꺼라 생각됩니다. 님이 어떤 목적으로 PDMS hydrophilic 한 특성을 이용하시려는지는 잘 모르지만, PDMS의 surface modification 의 연구는 기존 Plasma 및 corona energy source에 대해서는 정말 많은 연구가 되어있는 것으로 알고 있습니다. 물론 crack에 관해서도 말입니다. 저도 paper work을 하고 있는 입장으로서 괜찮은 논문 2편 추천해드리겠습니다. 하나는 제가 가지고 있으서 첨부해 드리고요, 하나는 그 논문의 refer 논문인데 돈을 내야 받을 수 있는 논문이더라고요,,, 저도 빨리 읽어보고 싶은데 지금 읽을 수 없는게 안타깝습니다. H.hillborg 라는 저자가 이쪽 연구 많이 하신거 같더라고요 참고 바랍니다. 다른 1개의 논문 정보는 Hydrophobic Recovery of Plasma-treated PDMS ->Fritz JL, Owen MJ. J Adhes 1995;54:33 혹시 이논문 구하시면 저에게도 좀 보내주시면 감사하겠습니다.
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    안길홍님의 답변

    PDMS film을 UV처리를 실제 하여 보았으나, 어느정도의 hydrophilic surface status는 이루어 지나 생각하는바 대로의 친수성을 얻기는 어렵습니다.아마 학생도 같은 어려움을 겪고 있는 것 같군요. (Fritz JL et al. Hydrophobic recovery..........논문과 유사합니다)
    PDMS film을 UV처리를 실제 하여 보았으나, 어느정도의 hydrophilic surface status는 이루어 지나 생각하는바 대로의 친수성을 얻기는 어렵습니다.아마 학생도 같은 어려움을 겪고 있는 것 같군요. (Fritz JL et al. Hydrophobic recovery..........논문과 유사합니다)
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