Abstract
A novel application of nano-technology in the field of engineering, called colloidal damper, is investigated. This device is complementary to the hydraulic damper, having a cylinder-piston construction. Particularly for colloidal damper, the hydraulic oil is replacedby a colloidal suspension, which is consisted from a nano-porous matrix with controlled architecture and a lyophobic fluid. In this experimental work, the porous matrix is composed from silica gel, with labyrinth architecture, coated by organo-silicones substances in order to achieve a hydrophobic surface. Water is considered as associated lyophobic fluid. The colloidal damper test rig and the measuring technique of the hysteresis are described. the influence of the hydrophobicity level upon the colloidal damper hysteresis is investigated, for silica gels with similar pores distribution. A certain desired shape of the hysteresis can be achieved by employing mixture of silica gels with different level of hydrophobicity and/or architecture. With these results, it is believed that the proposed damper can be designed and be applied to the desired structure.
본 연구에서는 나노기술을 이용하여 에너지 감쇄 기능을 활용한 내진용 감쇄기 개발에 대한 연구를 하였다. 구조물에 사용되는 기존의 유체 감쇄기를 대체하는 무기재료를 이용한 새로운 감쇄기에 대한 기초적 연구를 하였다. 완충역할을 하는 입자로는 미로구조를 가지는 실리카겔을 사용하였으며, 입자에 관련한 작동 유체로는 물을 사용하여 그 효과를 검증하였다. 콜로이드 감쇄기를 구현하기 위해서는 형성된 실리카 겔 입자의 표면을 유기 실리콘 매질을 이용한 소수화 코팅 처리를 하였다. 콜로이드 감쇄기의 이력곡선은 서로 다른 소수화 코팅 처리가 된 입자의 혼합과 소수화 처리시의 분자간 거리에 의해서 조절이 가능함을 알 수 있었다. 콜로이드 감쇄기의 에너지 소산양은 상이한 소수화 처리 정도와 서로 코팅처리량이 서로 다른 재료를 혼합함으로써 제어 할 수 있음을 확인하였다. 기존의 유압 감쇄기에서는 나타나지 않는 이러한 특징은 콜로이드 감쇄기가 충격 흡수 장치로 사용 가능하다는 사실을 입증한다.
