• 제목/요약/키워드: microdroplet

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갈륨 미세입자 탄성 복합체 기반 고민감도와 광대역폭을 갖는 가변 강성 압력센서 (Adaptive Pressure Sensor with High Sensitivity and Large Bandwidth Based on Gallium Microdroplet-elastomer Composite)

  • 이시목;변상혁;스티브박;심주용;정재웅
    • 센서학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.423-427
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    • 2022
  • A pressure sensor that mimics the sensing ability of human skin has emerged as high-profile technology because it shows remarkable applications in numerous fields such as robotics, human health monitoring, and artificial prosthetics. Whereas recent pressure sensors have achieved high sensitivity similar to that of human skin, they still show limited detection bandwidth. Moreover, once these e-skin are fabricated, their sensitivity and stiffness are fixed; therefore, they can be used for only limited applications. Our study proposes a new adaptive pressure sensor built with uniform gallium microdroplet-elastomer composite. Based on the phase transition of gallium microdroplets, the proposed sensor undergoes mode transformation, enabling it to have a higher sensitivity and wider detection bandwidth compared with those of human skin. In addition, we succeeded in extending a single adaptive pressure sensor to sensor arrays based on its high uniformity, reproducibility, and large-scale manufacturability. Finally, we designed an adaptive e-skin with the sensor array and demonstrated its applications on health monitoring tasks including blood pulse and body weight measurements.

도파민이 첨가된 에폭시 기지재의 기계적 물성 및 유리섬유 간 계면접착력 향상 (Epoxy Matrix with Adding Dopamine for Improving Mechanical Property and Interfacial Adhesion with Glass Fiber)

  • 신평수;김종현;백영민;박하승;박종만
    • Composites Research
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    • 제32권2호
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    • pp.96-101
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    • 2019
  • 섬유와 수지 간 계면접착력은 복합재료 성능과 관련되므로 이를 정확하게 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는, 피로 하중 조건에서의 마이크로드롭렛 실험에 의한 계면접착력 평가를 실시하였다. 도파민이 적용된 에폭시 수지에 대하여 기계적 물성 및 계면접착력을 측정하였다. 기계적 물성을 평가하기 위해 인장 시편을 제작하였고, 계면 접착력 평가를 위하여 유리섬유에 에폭시 마이크로드롭렛을 만든 시편을 사용하였다. 특히 마이크로드롭렛 피로 실험 시 동일한 직경의 마이크로드롭렛을 사용하여 동일한 조건에서 실험하였다. 그 결과 인장 및 마이크로드롭렛 실험을 통해 에폭시 수지에 도파민이 적용될 때 기계 및 계면접착력이 향상됨을 확인하였다. 도파민이 에폭시 수지의 경화정도를 향상시키고 에폭시 수지에 하이드록실 그룹을 부여하여 기계적 물성 및 유리섬유 간 계면 접착력을 증가시켰을 것으로 사려된다.

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용한 플라즈마 처리된 PBO와 Kevlar 섬유강화 Epoxy 복합재료의 비파괴적 파단특성 및 계면물성 평가 (Nondestructive Microfailure and Interfacial Evaluation of Plasma-Treated PBO and Kevlar Fibers/Epoxy Composites using Micromechanical Test and Acoustic Emission)

  • 박종만;김대식;김성룡
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.74-79
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    • 2003
  • Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 산소 플라즈마 처리된 PBO와 Kevlar 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면물성과 미세파괴메카니즘을 고찰하여 상호 비교하였다. 산소 플라즈마 처리된 PBO와 Kevlar 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면전단강도와 접착일은 극성 작용기의 도입으로 향상 시킬 수 있었다. 임계표면장력과 총 표면자유에너지 중 극성 표면자유에너지는 플라즈마 처리된 Kevlar 섬유에서 가장 컸으며. 미처리된 PBO의 섬유의 경우에서 가장 작았다. Microfibril 파단 형상은 산소 플라즈마 처리된 Keviar 섬유의 경우에서는 명확하게 관찰 되었으며. 미처리와 비교차여 microfibril 파단이 대각선 방향으로 연속적해서 일어나 가장 많은 섬유 파단 신호가 감지되었다 비파괴 음향방출법을 이용하여 얻은 섬유파단 감지 결과는 microdroplet과 두 섬유강화 복합재료 시험법에서 광학현미경을 이용하여 관찰한 미세파단 형상과 상호 일치하였다.

Poly(arylene ether phosphine oxide) 코팅에 의한 탄소섬유의 계면 접착성 향상 연구 (Enhanced Interfacial Adhesion of Carbon Fibers by Poly (arylene ether phosphine oxide) Coatings)

  • 김익천;강현민;육종일;윤태호
    • Composites Research
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    • 제12권4호
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    • pp.55-61
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    • 1999
  • Poly(arylene ether phosphine oxide)(PEPO)로 코팅된 탄소섬유의 계면접착력을 microdroplet 시험으로 측정하였으며, 이 결과를 poly(arylene ether sulfone) (PES), Udel$^{\circledR}$ P-1700 and Ultem$^{\circledR}$ 1000으로 코팅된 탄소섬유의 결과와 비교하였다. 또한 코팅에 사용된 고분자와 탄소섬유와의 계면접착력을 탄소섬유와 고분자의 접착 메카니즘을 규명하기 위하여 측정하였다. PEPO로 코팅된 탄소섬유가 가장 높은 계면접착력을 보였으며, Udel, PES 그리고 Ultem 고분자 코팅 순으로 감소하였다. 고분자와 탄소섬유의 계면접착력 또한 비슷한 경향을 보였다. SEM 분석결과 PEPO로 코팅된 탄소섬유에서는 비닐에스터 수지 내에서 파괴가 일어난 것으로 보여지나, 다른 고분자로 코팅된 탄소섬유에서는 계면 또는 계면에서 가까운 곳에서 파괴가 일어난 것으로 판단된다. PEPO 코팅에 의한 계면접착력 향상은 PEPO내에 존재하는 P=O 때문으로 사료된다.

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정전 분무 간접 하전 방식에서 미세액적 최적 발생 조건에 관한 연구 (A Study on the Optimal Generation Conditions of Micro-Droplet in Electrostatic Spray Indirect Charging Method)

  • 이지희;김성환;정해영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권1호
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    • pp.79-87
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    • 2024
  • This paper is a study on the optimal microdroplet generation conditions in indirect charging electrostatic spraying. Unlike the direct charging method, which applies power to the nozzle, the indirect charging method applies power to the discharge electrode between the nozzle and the collection electrode. Therefore, an electrically simplified system can be obtained by minimizing the insulation part a stable spray pattern can be obtained with a wide spray angle, and a stable spray pattern can be obtained with a wide spray angle. To conduct the study, an indirect charging type electrostatic spray visualization system was constructed and the static characteristics of the microdroplets were analyzed through image processing of the spray shape of the microdroplets. The total number of microdroplets and the number of microdroplets per power consumption are confirmed according to the changes in the distance between the discharge electrode and the collection electrode, the flow rate, and the applied voltage, which affect the generation of microdroplets, and using this, the optimal generation conditions are derived and the corresponding microdroplet size distribution was analyzed. As a result of the experiment, it was confirmed that the optimal generation condition was at a flow rate of 15 to 20 mL/min and a voltage of -22.5 to -25 kV in terms of the number of microdroplets, and at a flow rate of 15 to 20 mL/min and a voltage of -20 kV in terms of energy consumption efficiency.

Fiber-Matrix Interface Characterization through the Microbond Test

  • Sockalingam, Subramani;Nilakantan, Gaurav
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권3호
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    • pp.282-295
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    • 2012
  • Fiber reinforced polymer matrix composites are widely used to provide protection against ballistic impact and blast events. There are several factors that govern the structural response and mechanical properties of a textile composite structure, of which the fiber-matrix interfacial behavior is a crucial determinant. This paper reviews the microbond or microdroplet test methodology that is used to characterize the fiber-matrix interfacial behavior, particularly the interface shear strength (IFSS). The various analytical, experimental, and numerical approaches applied to the microbond test are reviewed in detail.

마이크로 Groove에서 액적충돌에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Droplet Deposition in a Micro-Groove)

  • 이우림;서영호;손기헌
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권10호
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    • pp.789-796
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    • 2009
  • Microdroplet deposition in a micro-groove is studied numerically. The droplet shape is determined by a level-set method which is improved by incorporating a sharp-interface modeling technique for accurately enforcing the matching conditions at the liquid-gas interface and the no-slip and contact angle conditions at an immersed solid surface. The computations are carried out to investigate the droplet behavior derived by the interfacial characteristics between the liquid-gas-solid phases. The effects of contact angle, impact velocity and groove geometry on droplet deposition in a micro-groove are quantified.

Micromechanical 시험법을 이용한 Kenaf와 Ramie 섬유강화 에폭시 복합재료의 계면 물성 평가 (Interfacial Evaluation of Kenaf and Ramie Fibers/Epoxy Composites using Micromechanical Technique)

  • 트란콩손;박종만;황병선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.92-95
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    • 2004
  • Interfacial shear strength (IFSS) of environmentally- friend natural fiber reinforced polymer composites playa very important role in controlling the overall mechanical properties. In this work the IFSS of Ramie and Kenaf fibers/epoxy systems were evaluated using the combination of micromechanical technique, microdroplet test to find out an optimal condition in accordance with final purpose by comparing to each other. Clamping effect on fiber elongation was determined as well. In addition, the mechanical properties of the natural fibers were investigated using single fiber tensile test and analyzed statistically by both uni- and bimodal Weibull distributions. Microfailure modes of different natural fiber structures were observed using optical microscope.

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Droplet 유동을 이용한 마이크로캡슐의 제작 (Fabrication of Functional Microcapsule for Drug Delivery by using Droplet Phase Flow)

  • 정은호;김일;고정상;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.6-10
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    • 2006
  • The functional spherical microcapsules were produced through the innovative conjunction of the well-defined amphiphilic block copolymer and the stable droplet phase flow in the micro chemical plant. The microcapsules were formed to have hollow inner cavity and outer surface wall with nano-pores. To examine the potential of encapsulating foreign biochemical molecules, Congo-red dye was loaded into the microcapsule. The release performance in the specific surroundings such as temperature, pH and time was evaluated quantitatively.

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