현재 미세유체의 정밀한 선형 냉각은 의학 및 생명과학 등 분야에서 미세유체 제어 기술 발전 및 응용 과정에서 직면하는 난제입니다. 미세유체 칩 목표 영역의 선형 냉각을 실현하기 위해 본 논문에서는 열전 냉각을 기반으로 한 미세유체 칩 온도 조절 시스템을 설계하였고, 수치 시뮬레이션과 실험 테스트를 통해 전류, 냉각량 및 미세유체 온도 간의 선형 결합 반응을 달성하였습니다. 결과는 다음과 같습니다: 기존의 일정 전류 구동 열전 냉각기의 경우 미세유체 샘플 챔버 냉각 과정의 선형성은 0.598에 불과하였으며, 단일 함수 비정상 전류를 사용하면 미세유체 냉각의 선형성을 크게 향상시킬 수 있으나, 시간대별로 냉량 과잉과 부족이 존재하여 선형 냉각의 정밀도 요구를 충족하지 못했습니다. 따라서 다양한 전류 파형을 결합한 비정상 과도 전류 메커니즘을 통해 열전 냉각 미세유체의 선형 냉각을 실현하였으며, 최종적으로 미세유체를 -19~26 ℃ 및 24~42 ℃/분 사이에서 선형 냉각하여 선형성이 0.9981 이상임을 확인하고, 실험을 통해 열전 냉각 미세유체 선형 냉각 메커니즘의 정확성을 검증하였습니다.

열전 냉각; 미세유체 제어; 선형 냉각; 냉각 속도; 비정상 전류