• 한국정밀공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1251-1258
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• 2011

With the help of nanoscale materials like carbon nanotube (CNT), there is the potential to develop new actuators that will provide higher work per cycle than previous actuator technologies, and generate much higher mechanical strength. In this study, the electrochemical actuation characteristics of nano carbon materials were experimentally studied to develop electrochemical actuators. The electrochemical actuators were composed of aqueous NaCl electrolyte and their actuating electrodes were made of multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/polystyrene composite and graphene respectably. Actuation is proportional to charging transfer rate, and the electrolysis with an AC voltage input has very complex characteristics. To quantify the actuation property, the strain responses and output model were studied based on electrochemical effects between the nano carbon films and the electrolyte.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-53
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• 2011

From recent research, it has revealed that Electroacitve polymer(EAP) has a physical limitation. Carbon nanotube(CNT) is known as the promising material which has excellent electro-mechanical characteristics and is mostly defect-free. It is expected that a successful synthesis of CNT and Nafion known as a primary material for IPMC would make a great improvement on its electro-mechanic feature. In this paper, we suggest the method of synthesis of CNT with Nafion which improves electro-mechanical characteristic. Using mechanical dispersion with Nafion and Isopropyl Alcohol(IPA), we disperse Single-walled carbon nanotubes(SWCNT). For a uniformly layer of CNT, we used a spray gun on a hot plate by a simplified method. In the result, we fabricated a disperse SWCNT/Nafion composite uniformly.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권5호
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• pp.131-136
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• 2011

Many researchers are recently studying about Electroactive polymer(EAP). But it has a physical limitation, because of property of material. Carbon nanotube(CNT) is known as the promising material which has excellent electro-mechanical characteristics and is mostly defect-free. It is expected that a successful synthesis of CNT and Nafion known as a primary material for IPMC would make a great improvement on its electro-mechanic feature. This study focuses on the method of synthesis of CNT with Nafion which improves electro-mechanical characteristic. To come up with mechanical dispersion with Nafion and Isopropyl Alcohol(IPA), we dispersed Single-walled carbon nanotubes(SWCNTs). For a uniformly layer of CNT, we used a spray gun on a hot plate by a simplified method. We fabricated a disperse SWCNT/Nafion composite uniformly. Through the use of the E-beam evaporator to form an uniform electrode layer, we consummated the IPMC actuator. This result shows improving 1.5 times mechanical properties about driving force in IPMC.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.8-17
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• 2023

기존 liquid crystal display(LCD) 공정에서 Indium Tin Oxide(ITO) 투명전극과 폴리이미드 배향막의 러빙 공정은 액정을 정렬하고 전계를 인가하기 위하여 필수적인 공정이다. 하지만 ITO의 증착은 높은 진공을 요구하며, 러빙 공정은 정전기에 의해 소자가 손상될 수 있는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존 ITO 투명전극을 대체하기 위하여 PEDOT:PSS와 Multi-wall carbon nanotube(MWNT)를 혼합하여 PEDOT:PSS 나노복합체를 제조하고, 러빙 공정을 대체하기 위하여 나노 주름 구조 몰드를 통한 나노임프린팅을 통하여 박막을 형성함으로써 기존 액정 디스플레이의 투명전극과 배향막 두 가지 박막을 PEDOT:PSS/MWNT 나노복합체 박막 하나만으로 기능하게 하여 공정을 단순화 하였다. 전사된 나노 주름을 따라 액정이 잘 배향됨을 확인하였으며, 이를 기반으로 만들어진 액정 셀에서 박막 내 MWNT의 함량이 높아질수록 박막의 전기전도도가 증가하여 낮은 구동 전압과 빠른 응답 속도를 갖는다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 공정 단순화와 용액공정에 의한 공정 단가 절감, 기존 러빙 공정의 단점을 해결하는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Composites Research
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• 제19권5호
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• pp.7-11
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• 2006

SWNT(Single-Walled Carbon Nanotubes)와 도전성 고분자 PANi(Polyaniline)로 구성된 복합재료 합성물질을 제조하여 전기적 기계적 특성을 실험적으로 조사하였다. 이러한 재료는 인공근육 등으로 사용될 수 있어서 미소 인공생물체및 로봇의 구동에 응용될 수 있다. 이 작동기는 90% 순도의 SWNT와 화학적 Polymerization을 이용하여 본 연구실에서 개발된 완전히 새로운 방식으로 제조되었다. 4 탐침 측정법(4-probe method)을 사용하여 이 필름형 복합재 작동기의 전기전도도를 측정한 결과 56.15 S/cm의 값을 나타냈으며, 순수 PANi은 17.38 S/cm를 나타내었다. 순수한 도전성 폴리머 보다 3.2배 높은 전도성을 나타내었다. 이 작동기의 재료적 특성은 SEM을 사용하여 분석하였으며, 우수한 특성을 갖고 있었다. 전압이 작용할 때 변형률을 측정하기 위해서 레이저 측정 센서가 부착된 측정장치가 개발되었으며, $NaNO_3$ 용액 속에서 작동되며, 1볼트의 전압이 가해졌다. 초기 길이 12.690 mm에서 12.733 mm로 늘어났으며, 0.34%의 변형률이 계산되었다. 이 값은 호주 Tahhan의 0.23%보다 48% 정도 높은 변형률이다.