마이크로 캔틸레버

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마이크로 캔틸레버

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마이크로 캔틸레버 작동 방식은 크게 질량변화에 의한 동적모드(dynamic mode) 및 표면 응력 변화에 의한 정적 모드(static mode)로 분류 되어 진다.
바이오 센서에서는 일반적으로 사용되는 표면 응력 또는 정적모드가 사용된다. 정적모드는 마이크로 캔틸레버 위의 리셉터에 반응하는 타겟 분자의 결합에 의한 무게 증가에 따른 표면 stress의 변화와 이에 따르는 공진주파수의 변화를 측정하는 모드이다. 캔틸레버 표면 또는 주위 환경의 변화가 캔틸레버 표면의 팽창이나 수축을 동반하여 표면응력을 발생 시키게 된다. 이러한 표면 응력이 캔틸레버의 한쪽 면에만 작용한다면, 비대칭적으로 응력을 받는 캔틸레버는 휘게 된다. 간단한 등방성 재료의 경우, 표면 응력 σ는 표면변형에너지 dw와 표면적 dA는 dw=σ×dA 와 같은 관계를 가진다. dw < 0 인 자발적 과정에서 양의 응력을 가정할 경우 dA는 음수여야 하므로 표면은 수축하며 인장응력이 발생한다. 음의 표면응력에서 dA는 양수이며 표면은 팽창하여 압축응력이 발생한다. 즉 표면팽창으로 인해 압축응력이 발생하고 수축할 때 인장응력이 발생한다.

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