Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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2003.04a
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pp.378-379
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2003
콜라겐은 생체적합성을 가지고 있어 세포배양체나 창상피복재와 같은 의료용분야에 적합하게 응용될 수 있는 잇점을 가진다. 또한 전기방사는 그 일리가 간단하고 장치 또한 경제적이며 방사되는 부직포는 대부분 나노 사이즈의 섬유로 형성된다는 장점을 가지고 있다. 본 실험에서는 여러 가지의 전기방사 공정인자를 고려하여 콜라겐 방사의 최적 조건과 몇몇 인자들의 영향을 알아보았다. (중략)
Composite nanofibers were prepared by electrospinning and thermal treatment from poly (vinylidene fluoride) (PVDF)-$SiO_2$ blend solution. The nanofibers were stacked on layers to produce fully interconnected pores. TEM micrographs and EDX spectra confirmed the presence of $SiO_2$ in the composite nanofibers. The porosity of nanofibers was effectively enhanced by the introduction of electrospinning technique. ATR-FTIR and XRD results revealed that PVDF in the composite nanofibers exhibited the mixture crystal structure of ${\alpha}$-phase and ${\beta}$-phase. The crystal structure of ${\alpha}$-phase and crystallinity increased by the thermal treatment. In addition, the mechanical properties, thermal stability and hydrophobicity were markedly amplified by the thermal treatment.
Kim, Jae-Hun;Park, Yu-Jeong;Kim, Jin-Yeong;Kim, Sang-Seop
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2016.11a
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pp.96-96
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2016
나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.
We fabricated transparent conductive electrodes with silver (Ag) nanofibers by electrospinning process. Ag nanofibers have high aspect ratio and fused junctions which result in low sheet resistance. Electrospinning is a fast and efficient process to fabricate continuous one-dimensional (1D) nanofibers. Ag/polymer ink were prepared in polymer matrix solution by a sol-gel method. Then, Ag/polymer nanofibers precursors are heated at $200{\sim}500^{\circ}C$ in air for 2 h to eliminate partially the polymers. The topographical features of the Ag nanofibers were characterized by FE-SEM, and the electrical property was analyzed through I-V measurement system. Finally, optical property was measured using UV/VIS spectroscopy. The transparent conductive electrodes with Ag nanofibers exhibited a sheet resistance (Rs) of $250{\Omega}/sq$ at a transparency (T) of 83%. Transparent conductive films, contain the Ag nanofibers as conductive materials, have good electrical, optical, and mechanical properties. Therefore, it is expected to be useful for the application of flexible display in the future.
전기방사 탄소섬유와 s-VGCFs는 그 미세구조의 특성 때문에 응용분야가 서로 다르다. 전기방사 탄소나노섬유는 유기물을 섬유화하고 그것을 탄화하기 때문에 VGCFs에 비해서 낮은 가격에 대량생산이 가능하고 촉매를 사용하지 않기 때문에 전극으로 사용할 경우 금속불순물에 대한 부반응의 우려가 없다. 한편, 결정성이 낮고 세공이 잘 발달되어 비표면적이 크기 때문에 이온을 흡착해서 에너지를 저장하는 전기화학 캐패시터나 가스 흡착 분리나 촉매의 지지체로 사용하는데 장점이 있다. 이에 비해서 s-VFCFs는 섬유의 직경이 기존의 VGCF에 비해서 작으면서 잘 발달된 흑연구조가 동심원 구조를 하고 있어 굴곡강도가 크고 열 및 전기전도도가 우수하여 납축전지나 Li 이온전지의 충전제로 사용하여 역학적 특성과 향상시켜 주는 역할을 한다. 또한, 금속과 복합화하여 가벼우면서도 강도를 증가시켜주는 보강재로 사용가능하다.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2014.11a
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pp.151-151
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2014
최근 Touch Screen, OLED, Display, 등과 같은 분야에서 투명전도체 재료를 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 투명전도체의 재료 중 가장 대표적인 물질은 ITO(Indium tin oxide)가 있지만 ITO는 제한된 매장량과 가격 상승 등의 이유로 이를 대체하기 위한 재료 개발이 필요하다. 본 연구에서는 ITO를 대체할 수 있는 나노섬유전기방사 공정을 통해서 100nm 이하의 직경을 가진 고정횡비 Ni 나노섬유를 만들 수 있다.
There have been a lot of study to improve the performance of membrane filters as the removal of particulate matter has been of great interest due to the negative effects. Among the membrane fabrication techniques, the electrospinning technique is the most promising because it can produce uniform fibers ranging from nano to micrometer size. The electrospun membranes will greatly improve the filtration performance due to the high ratio of surface area to volume and the high porosity. In the present study, polystyrene (PS) and cellulose acetate (CA) polymers were used to produce the membranes with carbon nanotube (CNT), showing the filtration performances were improved with the optimal amounts of CNT.
Protein affinity membranes based on polyethersulfone (PES) and bovine serum albumin (BSA) were prepared by using an electrospinning method. The changes in the size of nanofiber according to the various conditions of electrospinning (concentration of spinning solution, voltage, flow rate, tip to collector distance) were investigated, and the preparation conditions of the affinity membrane were optimized. XPS and FT-IR results showed the firm incorporation of BSA with PES. It was found PES-BSA nanofibers could be prepared at the temp. of $20{\sim}22^{\circ}C$ and humidity of $45{\sim}55%$. The size of nanofibers increased with increase of the content of PES in the spinning solution while BSA did not affect much to the size of nanofiber. It was also revealed that the narrow size distribution of nanofiber could be obtained with PES 7 wt%, BSA 0.7 wt%, HFP 92.3 wt% at the electrospinning conditions of 1 mL/hr, 10 cm TCD, and 10 kV.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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