Journal of Adhesion and Interface (접착 및 계면)

The Society of Adhesion and Interface, Korea (한국접착및계면학회)
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3D ZnO-PDMS Nanocomposite-Based High-Performance UV-Blocking Patch

3차원 ZnO-PDMS 나노복합체 기반 고성능 자외선 차단 패치

  • Heeeun Choi (School of Materials Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology) ;
  • Junyong Park (School of Materials Science and Engineering, Kumoh National Institute of Technology)
  • 최희은 (국립금오공과대학교 신소재공학부) ;
  • 박준용 (국립금오공과대학교 신소재공학부)
  • Received : 2024.10.18
  • Accepted : 2024.11.18
  • Published : 2025.03.31
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Abstract

Recently, with the popularization of portable electronic devices such as smartphones and tablets, concerns about the risks of artificial UV radiation emitted from displays have been increasing. Although various functional films based on metal oxides with high UV absorption have been proposed, achieving both excellent UV blocking and high transparency with traditional layered composites remains challenging. In this study, we introduce a PDMS-based nanocomposite film embedded with a three-dimensional (3D) network-structured ZnO thin film, utilizing the microporous structure derived from sugar cubes. Our results demonstrate that this 3D nanocomposite film exhibits excellent UV blocking performance while maintaining transparency, thanks to the unique optical behavior occurring at the 3D heterogeneous interface. This nanocomposite film can be attached to and detached from any surface, making it a potential accessory-type optical component for temporary UV blocking in the future.

최근 스마트폰, 태블릿과 같은 휴대용 전자기기의 대중화에 따라, 디스플레이에서 방출되는 인공적인 자외선의 위험성에 대한 경각심이 고조되고 있다. 자외선 흡수율이 높은 금속 산화물 기반의 기능성 필름이 다양하게 제안되어 왔지만, 전통적인 레이어드 복합체로는 우수한 자외선 차단율과 높은 투명성을 동시에 구현하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 각설탕에서 유래된 미세다공성 구조를 활용하여, 3차원 네트워크 구조화된 ZnO 박막이 삽입된 PDMS 기반의 나노복합체 필름을 소개한다. 이러한 3차원 나노복합체 필름은 내부의 3차원 이종 계면에서 발생하는 독특한 광학적 거동으로 인해 투명하면서도 우수한 자외선 차단 성능을 발현할 수 있음이 입증되었다. 임의의 표면에 탈부착 가능한 3차원 나노복합체 필름은 향후 일시적인 자외선 차단을 위한 악세서리형 광학 부품으로 활용될 수 있을 것이다.

Keywords

Acknowledgement

이 연구는 국립금오공과대학교 대학 연구과제비로 지원되었음(2022~2024).

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