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이온성 전류를 정류하는 유체 정류 소자로서,일단부에 전기장을 인가받고 전해질 물질을 주입하는 입구가 구비되며, 타단부는 폐쇄(dead-end)된 제1 마이크로 채널;일단부에 전기장을 인가받고 전해질 물질을 주입하는 입구가 구비되며, 타단부는 개방(open-end)된 제2 마이크로 채널; 및상기 제1 마이크로 채널 및 상기 제2 마이크로 채널의 사이에 개재되고, 상기 제1 마이크로 채널의 타단부와 상기 제2 마이크로 채널의 타단부에 접하도록 배치되는 이온 선택성 멤브레인을 포함하는, 정류 소자
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제1항에 있어서,상기 제2 마이크로 채널의 타단부에는 적어도 하나의 사이드 채널이 형성되어 상기 제2 마이크로 채널이 개방되며, 상기 사이드 채널을 통해 상기 전해질 물질이 이동하는, 정류 소자
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제1항에 있어서,상기 제2 마이크로 채널에서부터 상기 제1 마이크로 채널까지 순방향 바이어스를 인가하면, 상기 제2 마이크로 채널과 상기 이온 선택성 멤브레인이 인접한 부위에 이온 농도 분극(ICP; Ion Concentration Polarization) 현상이 발생함으로써 이온 공핍 영역(ion depletion zone)이 형성되는, 정류 소자
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제3항에 있어서,상기 제2 마이크로 채널의 개방된 타단부에서 상기 이온 공핍 영역에 유도된 압력을 제어하여 상기 이온 공핍 영역의 길이를 조절하는, 정류 소자
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제4항에 있어서,상기 이온 공핍 영역의 길이가 짧아질수록 상기 제2 마이크로 채널에서 상기 제1 마이크로 채널 방향으로 흐르는 전류량이 증가하는, 정류 소자
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제2항에 있어서,상기 사이드 채널의 길이와 폭을 조절하여 상기 사이드 채널로 이동하는 전해질 물질의 유량을 제어하는, 정류 소자
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제6항에 있어서,상기 사이드 채널로 이동하는 전해질 물질의 유량이 높아질수록 정류값이 높아지는, 정류 소자
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제1항에 있어서,상기 제1 마이크로 채널에서부터 상기 제2 마이크로 채널까지 순방향 바이어스를 인가하면, 상기 제1 마이크로 채널과 상기 이온 선택성 멤브레인이 인접한 부위에 이온 농도 분극(ICP; Ion Concentration Polarization) 현상이 발생함으로써 이온 공핍 영역(ion depletion zone)이 형성되는, 정류 소자
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제8항에 있어서,상기 제1 마이크로 채널에서 상기 이온 공핍 영역이 형성되는 길이는, 상기 제1 마이크로 채널에서 상기 제2 마이크로 채널 방향으로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 길이인, 정류 소자
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제1항에 있어서,상기 이온 선택성 멤브레인은 나피온(Nafion) 재질인, 정류 소자
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이온성 전류를 정류하는 정류 방법으로서,(a) 이온 선택성 멤브레인을 사이에 두고, 상기 이온 선택성 멤브레인과 접하는 단부가 폐쇄(dead-end)된 제1 마이크로 채널 및 상기 이온 선택성 멤브레인과 접하는 단부가 개방(open-end)된 제2 마이크로 채널을 배치한 유체 정류 소자에 전해질 물질을 주입하는 단계;(b) 상기 제2 마이크로 채널에서부터 상기 제1 마이크로 채널까지 순방향 바이어스를 인가하여, 상기 제2 마이크로 채널과 상기 이온 선택성 멤브레인이 인접한 부위에 이온 농도 분극(ICP; Ion Concentration Polarization) 현상을 발생함으로써 이온 공핍 영역(ion depletion zone)을 형성하는 단계; 및(c) 상기 제2 마이크로 채널의 개방된 단부를 통해 이동하는 전해질 물질의 유량을 제어하여 정류값을 제어하는 단계를 포함하는, 정류 방법
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제11항에 있어서,상기 (c) 단계에서,상기 제2 마이크로 채널의 개방된 단부에서 상기 이온 공핍 영역에 유도된 압력을 제어하여 상기 이온 공핍 영역의 길이를 조절함에 따라 정류값을 제어하는, 정류 방법
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제11항에 있어서,상기 (c) 단계에서,상기 제2 마이크로 채널의 단부에 형성된 사이드 채널을 통해 상기 제2 마이크로 채널의 단부를 개방시키고, 상기 사이드 채널의 길이와 폭을 조절하여 상기 사이드 채널로 이동하는 전해질 물질의 유량을 제어하는, 정류 방법
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제11항에 있어서,상기 (c) 단계에서,상기 제2 마이크로 채널의 단부에 형성된 사이드 채널을 통해 상기 제2 마이크로 채널의 단부를 개방시키고, 외부에서 상기 사이드 채널로 유체를 인가하거나, 상기 사이드 채널에서 외부로 유체를 방출시켜, 상기 제2 마이크로 채널의 개방된 단부를 통해 이동하는 전해질 물질의 유량을 제어하는, 정류 방법
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