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카본나노튜브 스트레인 센서 제작 기술

Fabrication of Carbon Nanotube Strain Sensors

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.33 no.10 = no.289, 2009년, pp.773 - 777  

장원석 (한국기계연구원, 나노융합기계연구본부) ,  송선아 (한국기계연구원, 나노융합기계연구본부) ,  김재현 (한국기계연구원, 나노융합기계연구본부) ,  한창수 (한국기계연구원, 나노융합기계연구본부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the strain sensing characteristics of single-wall carbon nanotubes(SWCNTs) networks were investigated to develop a film sensor for strain sensing. The SWCNTs film are formed on flexible substrates of poly(ethylene terephthalate) (PET) using spray process. In this manner we could contr...

주제어

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문제 정의

  • 최근의 연구(3)에서 단일벽 탄소나노튜브 필름을 vacuum filtration 방법으로 필름을 제작하여 스트레인 센서의 가능성을 보인바 있다. 본 연구에서는 고감도 스트레인 센서를 제작하기 위하여 정제된 단일벽 탄소나노튜브를 스프레이 도포 방법으로 필름을 제작하고 그 성능을 평가 하였다. 스프레이로 제작된 탄소나노튜브 필름은 대면적으로 제작이 가능하며 필름의 투명도와 전기저항 조절이 용이한 장점이 있어 다양한 기판에 센서제작이 가능하여 향후 스트레인 센서의 대량생산에 적용이 가능한 장점이 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
단일벽 탄소나노튜브는 어떻게 합성 및 정제되는가? 단일벽 탄소나노튜브는 아크 방전법으로 합성되었으며 스프레이 도포를 위한 잉크 제작을 위하여 원심분리, 산처리, 막 필터링 등의 방법을 통하여 정제하였다. 정제공정을 거친 후 1 wt%의 SDS(dosium dodecyl sulfate)를 이용하여 분산하고, 여러 차례의 초음파 분산을 수행하였다.
탄소나노튜브가 연구자들의 관심을 받게 된 이유는? 탄소나노튜브는 초기 발견된 이후로 탄노나노튜브가 갖는 뛰어난 기계적, 전기적 특성 때문에 많은 연구자들의 관심을 받았다. 특히 나노기술의 발전과 함께 매우 다양한 응용분야의 연구가 발표되었으며, 나노센서, 나노구동체 등의 응용뿐만 아니라 최근에는 나노 기전시스템으로의 연구가 진행되었다.
폴리며 필름 위에 탄소나노튜브 스프레이 증착법을 이용하여 스트레인 센서를 제작하면 어떤 효과를 기대할 수 있는가? 본 연구에서는 탄소나노튜브의 기전특성을 이용하여 폴리머 필름 위에 탄소나노튜브 스프레이 증착법을 이용하여 스트레인 센서를 제작하였다. 열처리 공정을 통하여 시편과 탄소나노튜브의 접착력을 증가시켜 시편의 변화에 따른 기전특성이 향상 되는 것을 보여주었다. 이를 통하여 시편에 직접 인쇄방식으로 부착 가능한 스트레인 센서 제작가능성을 보였다.
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참고문헌 (3)

  1. Zhao, Q., Wood, J. R. and Wagner, H. D., 2001, 'Stress Fields around Defects and Fibers in a Polymer Using Carbon Nanotubes as Sensors,' Appl. Phys. Lett. Vol. 78, pp. 1748-1750 

  2. Hadjiev, V. G., Lliev, M. N., Arepalli, S., Nikolaev, P. and Files, B. S., 2001, 'Raman Scattering Test of Single Wall Carbon Nanotube Composites,' Appl. Phys. Lett. Vol. 78, pp. 3193-3195 

  3. Dharap, P., Li, Z. L., Nagarajaiah, S. and Barrera, E. V., 2004, 'Nanotube Film Based on Single Wall Carbon Nanotubes for Strain Sensing,' Nanotechnology Vol. 15, pp. 379- 382 

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