• 제목/요약/키워드: 마이크로/나노기계적 성질

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나노 또는 마이크로 입자의 전사를 이용한 건식 접착제의 제조 및 특성 분석 (Fabrication and characterization of the nano- and micro-particles applied dry adhesives)

  • 유민지;;한석진;박재홍;김성룡
    • 접착 및 계면
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    • 제20권1호
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    • pp.23-28
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    • 2019
  • 본 연구에서는 마이크로 또는 나노 입자 형상을 폴리디메틸실록산 (PDMS)에 전사시켜 건식접착제를 제조하고 특성에 대하여 고찰하였다. 20 nm, 40 nm, 70 nm의 직경을 가지는 구리 나노 입자형상과 $5{\mu}m$의 직경을 가지는 폴리메틸메타아크릴레이트 (PMMA) 마이크로 입자 형상을 전사시켜 PDMS 건식 접착제를 제조하였다. 입자의 종류 및 크기가 변화함에 따라 건식 접착제의 기계적 특성, 인장 접착강도, 표면 형상, 접촉각, 광학적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 20 nm 직경을 가지는 구리 나노 입자를 전사시켜 얻은 건식 접착제는 bare PDMS 필름에 비하여 300% 이상 향상된 인장 접착강도를 가졌다. 나노 입자를 전사시켜 얻은 큰 표면적 건식 접착제 구조가 높은 인장 접착강도를 부여하는 원인으로 추정된다. 본 연구결과는 나노 입자를 전사시키는 방법이 PDMS 건식 접착제의 제조에 있어 쉽고 효과적임을 시사한다.

스마트 액추에이터를 위한 폴리이미드 및 액정 엘라스토머 이중층의 미세패터닝 (Micropatterning of Polyimide and Liquid Crystal Elastomer Bilayer for Smart Actuator)

  • 성예린;최현승;송원성;바네사;김유리;류연해;김영진;임재민;김대석;최현호
    • 접착 및 계면
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    • 제25권1호
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    • pp.169-274
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    • 2024
  • 최근 외부 자극에 따라 팽창과 수축을 가역적으로 반복하며 형태가 변하는 소재가 주목받고 있다. 이러한 소재는 소프트 로봇, 센서, 인공근육 등 다양한 분야로의 응용가능성을 가지고 있다. 본 연구에서는 고온 물질에 감응하여 이를 보호하거나 감쌀 수 있는 새로운 소재를 제안하였다. 이를 위해, 네마틱-등방성 전이 성질을 지닌 액정 엘라스토머(liquid crystal elastomer, LCE)와 높은 기계적 강도와 고온 수치 안정성을 지닌 폴리이미드(polyimide, PI)를 이용하였다. 용액공정으로 합성된 도프 용액을 마이크로 프린팅 기법에 도입하여 mm 미만의 마이크론 선폭을 지닌 LCE/PI 이중층 구조 2차원 패턴을 개발하였다. 벌집구조로 패턴된 LCE/PI 이중층 메쉬는 PI의 기계적 강도와 LCE 고온 수축 거동의 장점을 동시에 가지고 있었고, LCE 선택적 프린팅을 통해 고온에서 원하는 방향으로의 변형을 유도할 수 있었다. 그 결과, 특정 고온 물질을 가역 반복적으로 감쌀 수 있는 기능을 구현하였다. 본 연구는 LCE 분자 변화에 따라 다양한 온도 구간에서 전기에너지 인가없이 기능을 구현할 수 있는 다양한 액추에이터 분야의 응용 가능성을 시사한다.

초고속레이저 기반 마이크로 패키징 및 게르마늄 표면 공정 기술 개발 (Application of Ultrafast Laser for Micro-packaging and Germanium Surface Processing)

  • 정세채;양지상
    • 한국진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.74-78
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    • 2007
  • 전자 산업의 발달과 더불어 더욱 더 작은 구조물의 제작을 위한 새로운 물질공정 기술에 대한 수요가 증가하고 있다. 물질 고유의 물리적인 성질을 유지하면서 초미세 공정이 필용한 시점에서 기존의 전통적으로 사용하여 왔던 기계적인 방법과 레이저 공정은 공정 분해능의 한계와 물리화학적인 변형 때문에 최종 부품의 성능저하와 불량률을 증가시켜 많은 문제점을 내포하고 있다. 반면에 고출력 펨토초 레이저 기반물질 공정 기술은 기존 레이저 공정에 비해 열적 손상이 매우 작기 때문에 최근 많은 분야에서 큰 관심을 불러일으키고 있다. 본 해설 논문에서는 박형 실리콘 기판의 마이크로 패키징 및 게르마늄 표면 공정을 통한 나노구조체 형성에 대해 본 연구진에서 발표한 최근의 개발 내용을 중심으로 관련 연구 분야를 소개하고자 한다.

연마가공에서의 접촉계면 특성과 재료제거율간의 관계에 대한 연구 (On the Relationship between Material Removal and Interfacial Properties at Particulate Abrasive Machining Process)

  • 성인하
    • Tribology and Lubricants
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    • 제25권6호
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    • pp.404-408
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    • 2009
  • 본 연구에서는 마이크로/나노입자를 이용한 연마가공 공정에서의 입자-표면간 접촉상황에서 접촉계면의 기계적 성질과 재료제거율간의 관계를 실험적으로 고찰하였다. 연마가공 공정에서의 입자-평면간 접촉을 모사하기 위하여 팁 대신 실리카 입자를 부착한 콜로이드 프로브를 이용한 원자현미경 실험을 통하여 마찰력과 강성을 실험적으로 측정하였다. 실험결과와 이론적 접촉해석으로부터, 마찰계수는 횡방향 접촉강성에 따라 대체적으로 증가하고 재료제거율은 실리카 입자와 Cu, PolySi, Ni과 같은 다양한 재료표면간 접촉에서의 마찰계수들과 지수함수적인 비례관계를 가지고 있음을 규명하였다.

유도광선변화에 따른 건식중합과 마이크로파중합 아크릴레진의 물리적 성질영향 (Physical Properties Effect of Dry-Heat and Microwave-Cured Acrylic Resins depending on the Irradiation-Induced Changes)

  • 김규리
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4388-4397
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    • 2015
  • 이 연구는 아크릴 수지의 유도광선변화에 따른 속성 변화를 연구하여 최적의 특성을 가진 아크릴 수지를 개발할 수 있도록 건열 및 마이크로파 경화 의치상 아크릴 수지의 향상된 물성에 대한 연구이다. 굽힘강도와 경도, 색차를 관찰한 결과 Vertex RS 및 Paladent 20는 건식 열 경화 시편 5, 15, 25 kGy의 조사에 이상적인 속성을 보였다. 마이크로 웨이브 경화에서는 5 kGy의 조사에서 이상적인 속성을 보였다. 상관관계 분석은 ARD와 굴곡 강도 (0 418), E 계수 (0.675), 및 바콜 경도 (0 588) 사이의 긍정적인 상관관계를 보여 주었다. 방사선 경화형 기술은 고분자 복합 재료의 제작으로 인한 오염 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있으며 고분자의 가공성에 영향을 주지 않고 자외선 경화 기술과 나노 기술 융합 및 기계적 특성의 향상에 크게 기여할 수 있다.

불소화 일라이트/폴리프로필렌 복합섬유 형성 및 열 및 기계적 특성 (Fluoro-illite/polypropylene Composite Fiber Formation and Their Thermal and Mechanical Properties)

  • 정의경;이영석
    • 공업화학
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    • 제22권5호
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    • pp.467-472
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    • 2011
  • 본 연구에서는 천연물을 이용한 기능성 섬유를 제조하기 위하여 미처리 및 불소화 일라이트를 첨가하여 일라이트/PP 복합섬유를 용융방사로 제조하고 그 물리적 특성을 고찰하였다. 복합필라멘트 형성 시 층상구조를 가지는 일라이트의 윤활특성으로 순수 PP 필라멘트에 비해 복합필라멘트의 직경이 감소하는 현상이 나타났으며, 불소화의 효과로 인한 계면 친화성 향상 및 분산성 향상으로 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트의 직경이 순수 PP 필라멘트의 2/3 정도로 감소하였다. 미처리 및 불소화 일라이트 모두 일라이트/PP 복합필라멘트의 열안정성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 미처리 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 공정을 거칠 때 절사가 발생하여, 복합섬유로서 활용될 수 없었으나, 불소화 일라이트/PP 복합필라멘트는 연신 후 순수 PP 필라멘트와 비슷한 인장강도를 가지고, 50% 정도 증가한 탄성률을 가지는 것으로 보아 복합섬유로서 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 일라이트/PP 복합필라멘트를 형성 시, 불소화를 통하여 일라이트/PP간의 계면 친화성이 향상되고 고분자 내 분산성은 향상이 되었으나, 층간 결합력이 강한 비팽윤성 일라이트 고유의 성질로 인하여 일라이트의 박리나 PP의 일라이트 내 층간삽입이 충분히 발생하지 않은 것으로 보아 나노복합체가 아닌 마이크로 복합체를 형성하는 것으로 여겨진다.