• 제목/요약/키워드: nanotube of carbon

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Nanocomposite-Based Energy Converters for Long-Range Focused Ultrasound Treatment

  • Lee, Seung Jin;Heo, Jeongmin;Song, Ju Ho;Thakur, Ujwal;Park, Hui Joon;Baac, Hyoung Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.369-369
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    • 2016
  • A nanostructure composite is a highly suitable substance for photoacoustic ultrasound generation. This allows an input laser beam (typically, nanosecond pulse duration) to be efficiently converted to an ultrasonic output with tens-of-MHz frequency. This type of energy converter has been demonstrated by using a carbon nanotube (CNT)-polydimethylsiloxane (PDMS) composite film that exhibit high optical absorption, rapid heat transition, and mechanical durability, all of which are necessary properties for high-amplitude ultrasound generation. In order to develop the CNT-PDMS composite film, a high-temperature chemical vapor deposition (HTCVD) method has been commonly used so far to grow CNT and then produce a CNT-PDMS composite structure. Here, instead of the complex HTCVD, we use a mixed solution of hydrophobic multi-walled CNT and dimethylformamid (DMF) and fabricate a solution-processed CNT-PDMS composite film over a spherically concave substrate, i.e. a focal energy converter. As the solution process can be applied over a large area, we could easily fabricate the focal transmitter that focuses the photoacoustic output at the moment of generation from the CNT-PDMS composite layer. With this method, we developed photoacoustic energy converters with a large diameter (>25 mm) and a long focal length (several cm). The lens performance was characterized in terms of output pressure amplitude for an incident pulsed laser energy and focal spot dimension in both lateral and axial. Due to the long focal length, we expect that the new lens can be applied for long-range ultrasonic treatment, e.g. biomedical therapy.

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폴리(글리시딜 메타크릴레이트)가 그래프트된 다중벽 탄소나노튜브에 다양한 아민 그룹의 도입과 바이오센서 지지체로서의 응용 (Introduction of Various Amine Groups onto Poly(glycidyl methacrylate)-g-MWNTs and their Application as Biosensor Supports)

  • 정다정;김기출;최성호
    • 폴리머
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    • 제36권4호
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    • pp.470-477
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    • 2012
  • 다양한 아민 그룹으로 개질된 다중벽 탄소나노튜브(이하 MWNT) 지지체를 기반으로 하여 페놀 화합물을 검출하기 위한 티로시나아제가 고정된 바이오센서를 개발하였다. 방사선 중합법을 이용하여 MWNT에 글리시딜메타크릴레이트를 중합한 후 중합 사슬의 아미노화 반응을 통해 MWNT에 다양한 아민 그룹을 도입시켰다. 이렇게 제조된 물질의 물리적, 화학적 특성은 SEM, XPS 그리고 TGA에 의해 평가되었다. 그리고 제조된 물질을 기반으로 제작된 티로시나아제가 고정화된 바이오센서의 전기화학적 특성도 평가하였다. 본 효소 바이오센서는 0.1-0.9 mM의 페놀을 검출할 수 있다. 결합효과, pH, 온도 그리고 다양한 페놀화합물에 대한 반응과 같은 여러 가지 변수에 대하여도 최적화하였고 상용 레드와인에서의 페놀화합물 검출도 연구하였다.

탄소나노튜브 방향성 수축 전송 방법이 CNTFET 기반 회로 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Carbon Nanotube Directional Shrinking Transfer Method for the Performance of CNTFET-based Circuit)

  • 조근호
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권3호
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    • pp.287-291
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    • 2018
  • 차세대 반도체 소자로 관심을 받고 있는 CNTFET은 소자의 소스와 드레인 사이에 CNT를 배치시켜, 기존 MOSFET보다 작은 전압으로 전자의 ballstic 혹은 near-ballastic 이동을 가능하게 만든 반도체 소자이다. CNTFET의 성능을 높이기 위해서는 많은 수의 CNT를 CNTFET 안에 높은 밀도로 배치해야 하기 때문에 CNT의 밀도를 증가시키기 위한 다양한 공정들이 개발되고 있다. 최근, 방향성 수축 전송 방법이 개발되어 CNTFET의 전류 밀도를 150uA/um까지 향상시켜줄 수 있음을 보이고 있어, CNTFET 기반 집적회로의 구현 가능성을 높이고 있다. 본 논문에서는, 방향성 수축 전송 방법으로 CNTFET 소자를 만들 경우, CNTFET 회로의 성능이 기존 MOSFET의 성능에 비해 얼마나 향상시킬 수 있는지 그 성능을 평가할 수 있는 방안을 논의하고자 한다.

자기력 최적화에 따른 전해-자기 복합가공의 특성 평가에 관한 연구 (Study on Characteristics of EP-MAP Hybrid Machining by Optimization of Magnetic Flux Density)

  • 박창근;곽재섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.319-324
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    • 2013
  • 본 연구에서는 CNT-Co 복합체를 이용한 전해-자기(EP-MAP) 복합가공 공정을 개발하였다. CNT-Co 복합체는 높은 강도와 뛰어난 전기적 성질을 가지는 소재이기 때문에 전해-자기 복합가공의 연마재 및 전극으로 적합하다. 전해-자기 복합가공의 시너지 효과를 평가하기 위해서 각 실험조건하에서 특성평가 실험이 수행되었으며, 각 실험인자는 자기력, 전해액, 공구의 회전속도, 전해전압, 간극 등이 있다. 그 결과 CNT-Co 복합체와 화학적 반응이 없는 $NaNO_3$ 가 본 공정의 가장 적절한 전해액으로 선정되었다. 그리고 높은 자기력은 가공중의 CNT-Co 복합체내에 전해액 유동을 방해하는 인자이다. 이로 인해 공작물의 표면상의 가공부위에 열에너지가 상승하게 되고 공작물 표면손상과 피팅현상이 발생하여 가공효율성이 떨어지게 된다.

나노 섬유를 혼합한 시멘트 페이스트의 미세구조와 강도에 대한 연구 (A Study about the Strength and Microstructure of Hardened Cement Pastes Including Nanofibers)

  • 응유옌 트리;김정중
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.177-182
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    • 2020
  • 본 연구에서는 시멘트 페이스트에 혼합된 나노 섬유가 경화된 시멘트페이스트의 압축강도와 인장강도에 미치는 영향을 연구하였다. 2종류의 나노 섬유를 사용하였다. 나일론 66 나노 섬유와 카본 나노 튜브로 보강된 나일론 66 나노 섬유를 전기방사로 제작하여 시멘트 파우더에 각각 혼합하였다. 물-시멘트비 0.5의 시멘트 페이스트 시편을 제작하고 28일간 양생하였다. 실험 결과, 나노섬유의 혼합이 시멘트 페이스트 시편의 압축강도와 인장강도를 증가시킴을 확인하였다. 나노 섬유의 보강 매카니즘을 확인하기 위해 주사전자현미경(SEM) 분석, 전계방사 투과전자 현미경(FE-TEM) 분석 및 열 중량 분석(TGA)을 수행하여 나노섬유를 포함한 시멘트 페이스트의 미세 구조를 분석하였다.

펠렛형 MWCNT를 사용한 PP/MWCNT 나노복합체 물성 연구 (Properties of PP/MWCNT Nanocomposite Using Pellet-Shaped MWCNT)

  • 정동석;남병욱
    • 폴리머
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    • 제35권1호
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    • pp.17-22
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    • 2011
  • 본 연구에서는 폴리프로팔렌(PP)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 복합체를 이축압출기를 사용하여 펠렛형 MWCNT를 20wt%까지 함량별로 제조하고, MWCNT가 20 wt% 첨가된 복합체를 마스터배치(M/B)로 사용하여 다시 PP와 컴파운딩하여 희석하였다. PP/MWCNT 복합체는 함량 변화에 따라 전기전도도 열전도도, 모폴로지, 열적, 고체 점탄성, 기계적 성질을 조사하였고, 또한 희석된 PP/MWCNT 복합체와 1 단계 PP/MWCNT 복합체 간의 물성을 비교하였다. 전기전도도와 열전도도는 MWCNT의 함량이 3 wt% 일 때 percolation threshold 현상을 보였고 M/B로 제조된 복합체가 더 우수한 전도도를 보였다. 복합체의 MWCNT 함량이 증가하면 비등온 결정화 온도 및 열분해 온도가 증가하였다. 모폴로지를 통하여 M/B로 제조된 복합체의 MWCNT 길이가 짧아진 것을 확인하였고, 이는 기계적 물성의 향상에 도움을 준 것으로 나타났다.

유연전자소자를 위한 차세대 유연 투명전극의 개발 동향 (Technology of Flexible Transparent Conductive Electrode for Flexible Electronic Devices)

  • 김주현;천민우;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.1-11
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    • 2014
  • Flexible transparent conductive electrodes (TCEs) have recently attracted a great deal of attention owing to rapid advances in flexible electronic devices, such as flexible displays, flexible photovoltanics, and e-papers. As the performance and reliability of flexible electronics are critically affected by the quality of TCE films, it is imperative to develop TCE films with low resistivity and high transparency as well as high flexibility. Indium tin oxide (ITO) has been the most dominant transparent conducting material due to its high optical transparency and electrical conductivity. However, ITO is susceptible to cracking and delamination when it is bent or deformed. Therefore, various types of flexible TCEs, such as carbon nanotube, conducting polymers, graphene, metal mesh, Ag nanowires (NWs), and metal mesh have been extensively investigated. Among several options to replace ITO film, Ag NWs and metal mesh have been suggested as the promising candidate for flexible TCEs. In this paper, we focused on Ag NWs and metal mesh, and summarized the current development status of Ag NWs and metal mesh. The several critical issues such as high contact resistance and haze are discussed, and newly developed technologies to resolve these issues are also presented. In particular, the flexibility and durability of Ag NWs and metal mesh was compared with ITO electrode.

축열건축자재 적용을 위한 Hexadecane/xGnP SSPCM 제조 및 열적특성 (Preparation and Thermal Characteristics of Hexadecane/xGnP Shape-stabilized Phase Change Material for Thermal Storage Building Materials)

  • 김석환;정수광;임재한;김수민
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.73-78
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    • 2013
  • Hexadecane and exfoliated graphite nanoplate (xGnP)composite was prepared as a shape-stabilized phase change material (SSPCM) in a vacuum to develope thermal energy storage. The Hexadecane as an organic phase change material (PCM) is very stable against phase separation of PCM and has a melting point at $18^{\circ}C$ that is under the thermally comfortable temperature range in buildings. The xGnP is a porous carbon nanotube material with high thermal conductivity. Scanning electron microscope (SEM) and Fourier transformation infrared spectrophotometer (FT-IR)were used to confirm the chemical and physical stability of Hexadecane/xGnP SSPCM. In addition, thermal properties were determined by Deferential scanning calorimeter(DSC) and Thermogravimetric analysis (TGA). The specific heat of Hexadecane/xGnPSSPCM was $10.0J/g{\cdot}K$ at $21.8^{\circ}C$. The melting temperature range of melting and freezing were found to be $16-25^{\circ}C$ and $17-12^{\circ}C$. At this time, the laten heats of melting and freezing were 96.4J/g and 94.8J/g. The Hexadecane was impregnated into xGnP as much about 48.8% of Hexadecane/xGnP SSPCM's mass fraction.

점진적 컴프레션 및 유연면상발열을 통한 혈액순환 개선 여성 레깅스 프로토타입 개발 및 평가 (Development and evaluation of women's leggings prototype for improvement of blood circulation through flexible heating surface and gradual compression)

  • 황진희;이윤아;지승현;김선희
    • 한국의상디자인학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.53-67
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    • 2023
  • Blood circulation is one of the most important life support functions of our body. It is essential to maintain healthy blood circulation as problems with blood circulation can lead to numerous diseases and serious complications. This study developed women's leggings with gradual compression and soft surface heating functions to improve blood circulation, and evaluated their performance and wearability. A silicon print pattern was developed to provide gradual compression, and a flexible heating surface coated with MWCNT (multi-walled carbon nanotube) conductive ink was fabricated for comfort and thermal effect. For the design, incision lines and materials were applied in consideration of aesthetic aspects, and design lines and colors were altered using a 3D program. The developed leggings showed that blood circulation can be improved when gradual compression and heating functions are simultaneously applied. Results were confirmed through measurements of clothing pressure, blood flow, and surface temperature. In the subjective wearability evaluation, it was confirmed that wearers felt gradual pressure, and they showed high satisfaction with wearability and design.

웰니스 의류에 적용 가능한 바이오센서 동향 연구 (A Review Study of Biosensors applicable to Wellness Wear)

  • 김효진
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권11호
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    • pp.231-243
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    • 2017
  • 본 논문은 전기적 감지 방식 바이오센서의 개념을 리뷰하고, 의류 및 텍스트 기반의 바이오센서의 연구 사례를 조사하였다. 생체 신호를 측정 할 수 있는 바이오센서는 생물학적 감지 물질을 이용하여 생물학적 물질의 물리적, 화학적 특성을 감지하는 장치이다. 따라서 바이오센서를 사용하여 생체신호를 측정할 수 있는 웰니스 의류는 U-Health 서비스를 제공하는데 중요한 역할을 한다. 기존 센서와 다르게 바이오센서의 차별화된 특징은 선택적 반응과 생물학적 물질의 결합을 사용한다는 점이다. 이러한 바이오센서 중 전기적 감지 바이오센서는 전기 신호의 처리로 인해 크기가 매우 작아 유비쿼터스 환경을 조성하는데 이용될 수 있다. 따라서 웰니스 의류를 개발하기 위해 소형화가 쉬운 전기적 감지 바이오센서를 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 전기적 감지 바이오센서(전기화학적 방식, 나노와이어/탄소나노튜브 기반 FET 방식)에 대해 자세히 기술하였다. 마지막으로, 이러한 고찰을 통해 향후 웰니스 의류에 적용 가능할 바이오센서의 기술개발 방향을 제언하였다.