• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.73-77
• /
• 2021

신체 착용 및 부착이 가능한 웨어러블 기기용 유연 전극은 외력에 대한 기계적/전기적 내구성을 확보하고 동시에, 다양한 기능성을 부여하는 방향으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 Carbon black를 전도성 필러로 적용하여 Carbon/PDMS 기반 유연 복합체를 제조하고 carbon black의 함량에 따른 복합체의 유연전극, 온도 센서 및 히터용 소재로서의 적용 가능성에 대해 고찰해 보았다. Carbon black의 함량 증가에 따른 비저항 감소를 관찰하였고, 반복인장에 따른 전기저항 변화율 실험을 통해 유연전극으로서의 적용 가능성을 확인하였다. 온도 변화에 따른 carbon/PDMS 복합체의 전기적 특성 평가를 통해 온도센서로서 적용이 가능한 정온도계수 특성을 관찰하였고, carbon black 함량에 따라 정온도계수 특성 조절이 가능함을 확인할 수 있었다. 전압 인가에 따른 Carbon/PDMS 복합체의 발열 특성 관찰을 통해 히터용 소재로서의 적용가능성 역시 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.279-279
• /
• 2013

We report on the preparation of polydimethylsiloxane (PDMS) coated multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) followed by their dispersion in various solvents. To disperse MWNTs without acids of surfactants, which are the commonly used methods, hydrophobic PDMS coating was selected. It was determined that the PDMS coated MWNTs are more dispersed in diverse solvents such as dimethyl formamide (DMF) and acetone than bare MWNTs. In case of DMF solvent, dispersion of MWNT was improved by 40 % upon PDMS-coating of MWNT, which was confirmed by UV/Vis absorption spectroscopy. In this work, the PDMS coated MWNTs dispersed solution was also used for the fabrication of film, which is conductive, transparent and superhydrophobic because of the reduced aggregation and increased water repellency of MWNTs.

• 멤브레인
• /
• 제19권1호
• /
• pp.83-88
• /
• 2009

본 연구는 Poly(ether block amide) (PEBA)와 poly(dimethyl-siloxane) (PDMS)를 혼합한 블렌드막(PEBA: PDMS = 5 : 2,6 : 1 wt%)을 상전이법을 이용하여 제조하여, 이산화탄소의 분리능을 향상시키고자 하였다. PDMS와 PEBA (4033) 은 투과특성의 비교를 위해 각각 같은 방법의 단일막으로 제조되었고, 용매로는 n-butanol을 사용하였다. 제조된 막은 SEM 을 이용하여 morphology를 분석하였고, 압력에 따른 $CO_2$와 $N_2$의 투과도를 측정하였다. 실험결과, PEBA/PDMS 블렌드막은 3기압에서 단일 PDMS막에 비해 $N_2$에 대한 $CO_2$의 선택도가 $4{\sim}5$배 높은 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.167.1-167.1
• /
• 2014

We report a facile method to fabricate superhydrophobic, transparent and conductive film using multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) which are coated by polydimethylsiloxane (PDMS). In order to prepare a film, PDMS coated MWCNTs were dispersed in solvents and the solution was drop-casted on substrates. It was demonstrated that the PDMS coating enhanced the dispersion of MWCNTs in diverse solvents such as dimethyl formamide(DMF) and acetone without the use of acids or surfactants, which are the common methods. In the case of DMF solvent, dispersion of MWCNT was improved by 40 % upon PDMS-coating of MWCNT. Enhanced dispersion of MWCNTs made it possible to fabricate transparent and conductive film homogeneously on the substrate and PDMS-coating on MWCNTs also made the surface hydrophobic. We can fabricate a uniform and multifunctional MWCNT film (transparent, conductive, superhydrophobic and flexible) which is applicable on large area without any physical damage and expensive equipment.

• 한국음향학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.459-466
• /
• 2019

투명한 PMMA (Poly methyl methacrylate) 기판 위에 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)와 PDMS (Poly dimethylsiloxane)를 코팅한 복합체에 레이저 펄스를 조사하면 열탄성효과에 의해 수중에 강한 초음파가 발생한다. 본 논문에서는 그 초음파 발생과 관련한 열음향 이론을 정립하고, 가우시안 파형을 갖는 레이저 펄스를 두께가 $20{\mu}m$인 CNT/PDMS 복합체에 조사했을 때 어떤 파형의 초음파가 발생하는지를 시뮬레이션을 통해 파악하였다. 그 결과로부터 CNT/PDMS 복합체에서는 충격 초음파가 발생하며, 그 파의 형상은 복합체의 각종 물성 값이 ${\pm}20%$ 변하여도 크게 변하지 않는 것을 확인하였다. 그러나 정(+), 부(-)의 피크 값은 열팽창계수가 증가하거나 밀도, 열용량, 음속이 감소하면 증가하며, 열전도도에 대해서는 민감하게 변하지 않음을 알았다. 나아가, 직접 제작한 CNT/PDMS 복합체에서 방사되는 초음파의 측정 결과와 시뮬레이션 결과의 비교로부터 그 물성 값을 추정할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.142-142
• /
• 2017

High Flory-Huggins interaction parameter (${\chi}$)를 가지는 polystyrene-block-dimethylsiloxane (PS-b-PDMS)는 초미세 패턴 제작과 우수한 defect density, 우수한 edge roughness 특성으로 향상된 패턴을 제공한다는 점에서 반도체 분야에서 많은 연구가 되고 있다. 하지만, PS와 PDMS 사이에 존재하는 큰 surface tension의 차이로 인해 PDMS는 PS와 air 사이에서 segregate되기 때문에 수직배향에 불리하여 high aspect ratio (HAR)을 가지는 cylinder, lamellar 패턴 제작에 있어 큰 어려움을 가진다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, PS-b-PDMS BCP 패턴과 하부 실리콘 기판 사이에 amorphous carbon layer (ACL)를 삽입하여 효과적으로 pattern transfer하는 공정을 연구하였다. 플라즈마를 이용하여 무한대에 가까운 etch selectivity를 가지는 식각 공정을 개발함으로써 낮은 aspect ratio를 가지는 PS-b-PDMS BCP 패턴의 한계점을 극복하였다. Large-x value를 가지는 BCPs를 이용하여도 매우 높은 aspect ratio를 가지면서 동시에 pattern quality를 향상시킬 수 있는 plasma process를 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.297.2-297.2
• /
• 2016

Photoacoustic generation of ultrasound is an effective approach for development of high-frequency and high-amplitude ultrasound transmitters. This requires an efficient energy converter from optical input to acoustic output. For such photoacoustic conversion, various light-absorbing materials have been used such as metallic coating, dye-doped polymer composite, and nanostructure composite. These transmitters absorb laser pulses with 5-10 ns widths for generation of tens-of-MHz frequency ultrasound. The short optical pulse leads to rapid heating of the irradiated region and therefore fast thermal expansion before significant heat diffusion occurs to the surrounding. In this purpose, nanocomposite thin films containing gold nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), or carbon nanofibers have been recently proposed for high optical absorption, efficient thermoacosutic transfer, and mechanical robustness. These properties are necessary to produce a high-amplitude ultrasonic output under a low-energy optical input. Here, we investigate carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite transmitters and their nanostructure-originated characteristics enabling extraordinary energy conversion. We explain a thermoelastic energy conversion mechanism within the nanocomposite and examine nanostructures by using a scanning electron microscopy. Then, we measure laser-induced damage threshold of the transmitters against pulsed laser ablation. Particularly, laser-induced damage threshold has been largely overlooked so far in the development of photoacoustic transmitters. Higher damage threshold means that transmitters can withstand optical irradiation with higher laser energy and produce higher pressure output proportional to such optical input. We discuss an optimal design of CNT-PDMS composite transmitter for high-amplitude pressure generation (e.g. focused ultrasound transmitter) useful for therapeutic applications. It is fabricated using a focal structure (spherically concave substrate) that is coated with a CNT-PDMS composite layer. We also introduce some application examples of the high-amplitude focused transmitter based on the CNT-PDMS composite film.

• Composites Research
• /
• 제34권6호
• /
• pp.387-393
• /
• 2021

본 논문에서는 습식 식각으로 제작된 구리 전극을 가진 다중벽 탄소나노튜브 PDMS 복합재료 변형율 센서의 전기적 특성을 고찰하였다. MWCNT의 질량분율에 따라 MWCNT-PDMS 변형율 센서를 제작한 후, 전극 부착 표면을 습식 식각한 후 은-에폭시 전도성 접착제를 이용하여 구리 박판을 부착하였다. 2-프로브 방법으로 변형율 센서의 전기 전도성을 측정한 결과, 초기 저항은 MWCNT 함량과 식각 시간에 반비례하였지만 30% 변형율에 대한 저항 변화율은 MWCNT 함량과식각 시간에 비례하였다. 100회 반복 하중 시험 후 저항 변형율 감소는 MWCNT 함량이 증가할수록 식각 시간이 짧아질수록 상대적으로 작게 나타났다. 이는 식각에 의해 MWCNT-PDMS 변형율 센서의 초기 저항 감소에 기인한 것으로 판단된다.

• Composites Research
• /
• 제31권4호
• /
• pp.171-176
• /
• 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.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.459-464
• /
• 1999

A carbon-containing silica glass was prepared from orgaincally modified silicate(Ormosil) by heat treatment in N2 atmosphere after the ormosil was synthesized using sol-gel method. The Ormosil was fabricated from the TEOS as the inorganic component and the PDMS as the organic component. The Ormosil changed to balck-coloured glass by carbon decomposed from the PDMS when the Ormosil was heated to 450$^{\circ}C$ 20hrs. A dense silicon oxycarbide glass with 2.08 g/cm3 was obtained by heating the Ormosil at 1050$^{\circ}C$ 10hrs. The microstructure of the carbon-containing silica glass was observed by SEM and the SiOxC4-x structure was confirmed by XPS measurement. The densification of the glass was studied by measurements of specific surface area linear shrinkage and geometric density.