Millions of scrap tires are discarded annually in Turkey. The bulk of which are currently landfilled or stockpiled. These tires consume valuable landfill space or if improperly disposed, create a fire hazard and provide a prolific breeding ground for rats and mosquitoes. Used tires pose both a serious public and environmental health problem which means that economically feasible alternatives for scrap tire disposal must be found. Some of the current uses of scrap tires are tire-derived fuel, creating barrier reefs and as an asphalt additive in the form of crumb rubber. However, there is a much need for the development of additional uses for scrap tires. One development the creation of shreds from scrap tires that are coarse grained, free draining and have a low compacted density thus offering significant advantages for use as lightweight subgrade fill and backfill material. This paper reports a comprehensive laboratory study that was performed to evaluate the use of a shredded tire-sand mixture as a backfill material in trench conditions. A steel frame test tank with glass walls was created to replicate a classical trench section in field conditions. The results of the test demonstrated that shredded tires mixed with sand have a definite potential to be effectively used as backfill material for buried pipe installations.
This paper deals with free vibration analysis of bidirectional functionally graded annular plates resting on a two-parameter elastic foundation. The formulations are based on the three-dimensional elasticity theory. This study presents a novel 2-D six-parameter power-law distribution for ceramic volume fraction of 2-D functionally graded materials that gives designers a powerful tool for flexible designing of structures under multi-functional requirements. Various material profiles along the thickness and in the in-plane directions are illustrated by using the 2-D power-law distribution. The effective material properties at a point are determined in terms of the local volume fractions and the material properties by the Mori-Tanaka scheme. The 2-D differential quadrature method as an efficient and accurate numerical tool is used to discretize the governing equations and to implement the boundary conditions. The fast rate of convergence of the method is shown and the results are compared against existing results in literature. Some new results for natural frequencies of the plates are prepared, which include the effects of elastic coefficients of foundation, boundary conditions, material and geometrical parameters. The interesting results indicate that a graded ceramic volume fraction in two directions has a higher capability to reduce the natural frequency than conventional 1-D functionally graded materials.
Smart materials capable of changing their characteristics in response to stimuli such as light, heat, pH, and electric and magnetic fields are promising for application to flexible electronics, soft robotics, and biomedicine. Compared with conventional rigid materials, these materials are typically composed of soft materials that improve the biocompatibility and allow for large and dynamic deformations in response to external environmental stimuli. Among them, smart magnetic materials are attracting immense attention owing to their fast response, remote actuation, and wide penetration range under various conditions. In this review, we report the material design and fabrication of smart magnetic materials. Furthermore, we focus on recent advances in their typical applications, namely, soft magnetic actuators, sensors for self-assembly, object manipulation, shape transformation, multimodal robot actuation, and tactile sensing.
신축/유연한 전극을 무언가에 접착하거나 전극에 무언가를 접착하기 위해서는 전극의 특성에 맞는 전도성 접착제가 필요하다. 전도성 접착제는 접착성과 전도성이 필수적으로 요구된다. 특히 접착성 부분은 내구성과 내열성이 요구되며 기존 접착제와 다르게 전도성까지 보유해야한다. 그러기 위해서는 강도와 접착성이 좋은 에폭시를 접착제로 선정하였고 여기에 기존 주제와 경화제로 이루어진 2액형 소재가 아닌 가소제와 보강제까지 혼합하여 4액형 소재를 사용하여 신축/유연성을 고분자에 부여하였다. 전도성 필러는 비저항이 낮은 재료인 은으로 선정하였고 높은 전도성을 위해 3가지 모양의 Ag 입자를 사용해 패킹성을 높였다. 이렇게 개발된 전도성 접착제와 실제 판매되고 있는 에폭시 기반 전도성 접착제 2개와 전도성을 비교하였고 실제 판매되고 있는 제품보다 약 10배정도의 우수한 전도성 결과가 도출되었다. 그리고 가소제와 보강제 여부에 따른 전도성, 기계적 특성, 접착력, 강도를 평가하였다. 또한 120℃에서 5분 경화 후에 60%의 인장에도 문제가 없었으며 연필경도는 6H로 우수하게 측정되었다. 3M tape test를 통해 전극의 접착력을 확인한 결과 바인더의 배합 비율에 관계없이 모두 우수한 결과를 보였다. 전극 위에 Cu sheet를 전도성 접착제를 통해 부착시킨 후 접촉저항을 확인한 결과 0.3 Ω으로 우수한 성능을 보였다.
현재까지 유연한 전자소자 개발은 주로 인쇄전자 기술을 이용한 유기재료 기반 위주로 연구 및 개발이 진행되어 오고 있다. 그러나 유기 기반의 소자는 성능 및 신뢰성에 많은 제약이 있다. 따라서 본 논문에서는 무기재료 기반의 실리콘 고성능 유연 전자소자를 개발하기 위한 방법으로 나노 및 마이크로 두께의 단결정 실리콘 박막을 transfer printing 기술을 이용하여 유연기판에 전사하여 제작하였다. 제작된 유연소자는 굽힘 시험과 인장 시험을 통하여 유연 신뢰성을 평가하였다. PI 기판에 부착된 두께 200 nm의 박막은 굽힘 시험 결과, 곡률 반경 4.8 mm 까지 굽힐 수 있었으며, 따라서 굽힘 유연성이 매우 우수함을 알 수 있었다. 인장 시험 결과 인장 변형률 1.8%에서 박막이 파괴되었으며, 기존 실리콘 박막에 비하여 연신율이 최대 1% 증가됨을 알 수 있었다. FPCB 기판에 부착된 마이크로 두께의 실리콘 박막의 경우 칩이 얇아질수록 굽힘 유연성이 향상됨을 알 수 있었으며, $20{\mu}m$ 두께의 박막의 경우 곡률 반경 2.5 mm 까지 굽힐 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 유연성의 증가는 실리콘 박막과 유연 기판 사이의 접착제의 완충작용 때문이다. 따라서 유연 전자소자의 유연성을 증가시키기 위해서는 박막 제작 시 공정 중의 결함을 최소화하고, 적절한 접착제를 사용한다면 유연성을 크게 증가시킬 수 있음을 알 수 있었다.
해저케이블은 케이블의 손상 시 높은 유지 보수 비용과 문제점들을 해결하기 위해 다양한 종류의 보호기 자재를 사용한다. 특히 파랑 및 해류 등의 외력 요소 들로부터 케이블을 보호하기 위해 사용되는 대표적인 보호기자재로 유연보호튜브를 들 수 있다. 유연보호튜브는 폴리우레탄 85A 초 탄성 재료로 구성되어 있어 기계적 거동을 계산하기 위해 실험 결과를 기반으로 한 물성치를 이용한다. 본 연구에서는 유연 보호 튜브를 대상으로 해석적 방법을 사용하여 휨 성능과 인장 성능을 살펴보았다. 해석에 사용된 물성치는 폴리우레탄 85A의 다축인장 실험을 통해 확보된 물성 값을 이용하였다. 유연보호튜브는 최대 굽힘 모멘트 기준치인 15 kN·m와 인장하중의 기준치인 50 kN에 대해 휨 성능과 인장 성능을 분석하였다. 해석 결과 유연 보호 튜브의 최대 굽힘 모멘트가 15 kN·m일 때 MBR은 13 m로 휨 성능이 확보되었으며, 인장하중이 50 kN일 때 최대 수직 변위가 968 mm를 나타내 인장성능이 확보됨을 확인할 수 있었다.
Huitema, H.E.A.;Gelinck, G.H.;Lieshout, P.J.G. Van;Veenendaal, E. Van;Touwslager, F.J.
한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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한국정보디스플레이학회 2004년도 Asia Display / IMID 04
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pp.141-144
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2004
A QVGA active-matrix backplane is produced on a 25${\mu}m$ thin plastic substrate. A 4-mask photolithographic process is used. The insulator layer and the semiconductor layer are organic material processed from solution. This backplane is combined with the electrophoretic display effect supplied by SiPix and E ink, resulting in an electronic paper display with a thickness of only 100${\mu}m$. This is world's thinnest active-matrix display ever made.
센서는 인간의 오감에 해당하는 감지기로서 온도, 소리, 빛 등의 물리, 화학적 신호를 전기적 신호로 변환시켜주는 일련의 장치를 말한다. 물론 센서에 대한 정의 및 분류 방법은 다양하게 표현될 수 있으나 본 논문에서는 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 기술을 적용하여 Smart화 혹은 Wireless화에 필요한 Micro 센서로 그 범위를 한정하고자 한다. 만일 센서를 아주 작게(Micro Sensor) 만들 수 있고 그것들끼리 무선으로 연결될 수(Wireless Network) 있다면 우리의 삶의 형태는 지금과는 매우 다른 모습으로 전개 될 것이다. 그림 1은 2004년에 정보통신부가 발표한 Ubiquitous Sensor Network의 개념도이다.(중략)
반도체 기술, 나노기술 그리고 정보통신기술의 급격한 발달과 이들 기술간의 융합으로 정보저장, 정보처리, 통신기기들의 소형화가 이루어지고 있다. 또한 이러한 기술의 발전을 바탕으로 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 유비쿼터스 (ubiquitous) 시대의 도래를 맞이하고 있다. 기술 및 문화의 변화에 따라 디지털 컨버전스에 부응하는 전자정보기기와 인간의 인터페이스 역할을 하는 디스플레이의 중요성이 부각되고 있다. 특히, 인터넷, IMT-2000, PDA등 정보 이용 환경의 고도화로 경박단소형, 저소비전력 및 천연색 동영상 구현 등이 가능한 모바일 디스플레이의 수요가 급증하고 있다.(중략)
Electrically conducting polymers such as polypyrrole(PPy) or poly(3,4-ethylene dioxythiophene)(PEDOT) were sequentially polymerized chemically and electrochemically on various kinds of woven fabrics, giving rise to the fabrics with high electrical conductivity. The specific volume resistivity of the fabric prepared in this study was extremely low as 0.2 $\Omega$-cm. We figured out the electrically conducting fabrics were practically useful for many applications such as an EMI shielding material, a flexible surface heating element or a strain sensor for large deformation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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