• 제목/요약/키워드: 나노모세관현상

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모세관법을 이용한 나노 복합재료 마이크로 구조 제작 (Fabrication of Microstructures with Nanocomposites by Capillary Effect)

  • 한수호;황희윤
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.171-176
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    • 2018
  • 인공 건식 접착 구조를 위한 새로운 마이크로-나노 계층구조 제작기법을 제안하였으며, 모세관법을 활용한 마이크로 구조 내 나노 소재 정렬에 대한 기초 연구를 수행하였다. 다중 벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 폴리디메틸실록산(PDMS) 혼합물의 제작 조건에 따른 경화도 및 점도 특성을 분석하고, 이로부터 몇 가지 제작 조건을 결정하였다. MWCNT-PDMS 마이크로 구조 제작 후 단면 분석을 통해 PDMS내 MWCNT의 정렬 특성을 분석한 결과, 제작 온도와 상대 경화도가 낮을 경우 MWCNT의 정렬도가 우수하며, 단위 면적당 MWCNT의 밀도는 제작 온도나 상대 경화도에 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다.

모세관 리소그라피를 이용한 고종횡비 나노구조 형성법 (Capillary-driven Rigiflex Lithography for Fabricating High Aspect-Ratio Polymer Nanostructures)

  • 정훈의;이성훈;김필남;서갑양
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.3-8
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    • 2007
  • We present simple methods for fabricating high aspect-ratio polymer nanostructures on a solid substrate by rigiflex lithography with tailored capillarity and adhesive force. In the first method, a thin, thermoplastic polymer film was prepared by spin coating on a substrate and the temperature was raised above the polymer's glass transition temperature ($T_g$) while in conformal contact with a poly(urethane acrylate) (PUA) mold having nano-cavities. Consequently, capillarity forces the polymer film to rise into the void space of the mold, resulting in nanostructures with an aspect ratio of ${\sim}4$. In the second method, very high aspect-ratio (>20) nanohairs were fabricated by elongating the pre-formed nanostructures upon removal of the mold with the aid of tailored capillarity and adhesive force at the mold/polymer interface. Finally, these two methods were further used to fabricate micro/nano hierarchical structures by sequential application of the molding process for mimicking nature's functional surfaces such as a lotus leaf and gecko foot hairs.

나노 $Al_2$$O_3$분말의 건식 가압성형 거동 (Dry Pressing Behavior of Nanosized $Al_2$$O_3$Powders)

  • 이해원;이종호;전형우;안재평;박종구;문환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1071-1077
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    • 2000
  • 표면 윤활층을 가진 나노 알루미나를 진공중에서 가압성형함으로써 결함발생없이 높은 충전압력을 가할 수 있었으며, 높은 밀도, 미세기공, 좁은 기공경 분포를 가지는 성형체를 제조할 수 있었다. 윤활제의 화학 및 기계적 특성에 의하여 변하는 모세관 현상을 조정함으로써 충전효율을 증대하고 결함발생을 억제할 수 있다. 나노분말의 소결에서도 성형 미세구조의 균일도가 치밀화 거동에 여전히 지배적인 역할을 하였다.

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산화 그래핀 맴브레인의 물투과 속도와 차압 조건 간 상관관계에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of Water Penetration Rate Via Graphene Oxide Membrane According to Driven Pressure Difference)

  • 김지민
    • 한국기계기술학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.858-864
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    • 2018
  • Graphene oxide (GO) laminate is a new promising material for water purification system, which has extraordinary permeability only for water molecule. It consists of numerous nano-channels, in which water molecules could be nano-confined, resulting in slip of the molecules for very fast transportation speed. In this study, water penetration rate via different thickness of GO membrane according to driven pressures are measured experimentally, so that speed of water molecules and permeability are evaluated. Generally, water penetration rate via a membrane with macroscopic-sized channel increases linearly with pressure difference between up and bottom side of the membrane, but that via GO membrane approaches asymptotic value (i.e. saturation) as like a log function. Moreover, the permeability of GO membrane was observed in inverse proportion to its thickness. Based on the experimental observations, a correlation for volume flux via GO membrane was suggested with respect to its thickness and external pressure difference.

폴리아크릴로니트릴 기반 3D 탄소나노섬유 스펀지의 제조 및 오일 흡착 특성 (Preparation and Oil Absorption Properties of PAN Based 3D Shaped Carbon Nanofiber Sponge )

  • 주혜원;강진혁;박종호;고재경;국윤수;남창우;김병석
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.217-223
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    • 2023
  • 본 연구에서는 폴리아크릴로니트릴계 탄소나노섬유 스펀지의 제조 및 오일 흡착 거동을 조사하였다. 제조된 탄소나노섬유 스펀지는 물과 기름의 혼합용액에서 우수한 선택적 오일 흡착 능력을 보였으며, 탄소나노섬유 스펀지의 재사용시 흡착 능력도 확인하였다. 또한, 흡착제 내부구조에 정렬된 채널을 형성함으로써, 모세관 현상에 의하여 빠른 오일 흡착 거동을 보이는 탄소나노섬유 스펀지를 제조할 수 있었다. 이후 사용 폐기된 탄소나노섬유 스펀지는 질소 분위기에서 800℃로 열처리하여, 4-아미노페놀의 전기화학적 검출을 위한 센서로의 가능성을 검토하였다.

방사광 X-선 영상법을 활용한 마이크로/나노 구조 표면에서의 액체 퍼짐 가시화 연구 (A Visualization Study of Liquid Spreading on Micro/nano Textured Surfaces with Synchrotron X-ray Imaging)

  • 곽호재;유동인;도승우;박현선;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권8호
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    • pp.531-536
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    • 2017
  • 최근들어 고체 표면의 젖음성을 향상시키기 위해 표면에 나노/마이크로 기술을 적용하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구를 통하여 나노 구조가 표면 젖음성을 향상 시킬 수 있고, 액체 퍼짐은 실 모세관(Capillary wicking)에 의해 형성된다는 것을 확인하였다. 그러나 대부분의 연구는 나노 구조의 작은 스케일때문에 분석하는데 어려움이 있어서 퍼짐현상을 정성적으로 분석하고 있다. 본 연구에서는 마이크로/나노/마이크로-나노 구조를 갖는 실리콘 표면에서의 액적 계면 거동을 정량적으로 분석하였으며, 계면의 거동은 방사광 X선 영상법으로 직접 측면가시화를 진행하였다. 그 결과 모든 구조 표면에서 퍼짐 현상이 발생하였고, 액체 계면의 거동이 서로 다르게 나타났다. 마이크로구조의 경우 일정한 액막 두께를 유지하며 퍼졌고, 나노구조는 완만한 경사를 갖는 것으로 나타났다. 마이크로-나노 구조의 경우 두 가지가 결합된 형태의 퍼짐현상을 보였다. 또한 액체의 퍼짐은 마이크로-나노 구조에서 가장 증진됨을 확인하였다.