연구에서는 이온성 폴리머-금속 복합재료 (IPMC) 작동기를 사용한 플랩 밸브 마이크로 펌프의 설계, 제작 및 실험적 특성 규명을 수행하였다. 나피온/실리케이트 층과 나피온/실리카 나노복합재료를 기반으로 한 다층형 IPMC를 마이크로 펌프의 작동층으로 사용하였다. 마이크로 펌프의 핵심 요소인 IPMC 다이아프램의 주위를 유연한 폴리디메틸실옥산(PDMS)을 사용하여 지지하도록 함으로써 상당히 큰 작동 변위를 내도록 설계하였다. 이렇게 개발된 마이크로 펌프의 크기는 20205㎣ 이고, 최대 유량은 760 l/min, 최대 배압은 1.5 kPa이었다. 본 연구에서 개발한 마이크로 펌프는 간단하고 효율적인 설계를 수행하여 제작이 용이할 뿐 아니라, 동작 전압이 1-3V라는 장점이 있다. †2006년 12월 6일접수～2007년2월 16일심사완료* 정회원, 건국대학교 항공우주공학과 대학원
this paper, a flap valve micropump with an ionic polymer-metal composite (IPMC) actuator was designed, fabricated, and experimentally characterized. A multilayered IPMC based on Nafion/layered silicate and Nafion/silica nanocomposites was fabricated for the actuation section of the micropump. The IPMC diaphragm, a key element of the mircopump, was designed so that the IPMC actuator was supported by a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) structure at its perimeter. This design feature enabled a significantly high displacement of the IPMC diaphragm. The overall size of the micropump is 20205 mm3. Water flow rates of up to 760 l/min and a maximum backpressure of 1.5 kPa were recorded. A significant advantage of the proposed micropump is its low driven voltage from only 1-3 V. In addition, a simple and effective design, and an ease of manufacturing are other advantages of the present micropump.
