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NTIS 바로가기전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.29 no.12, 2016년, pp.5 - 19
김재훈 (인하대학교 신소재공학과) , 김상섭 (인하대학교 신소재공학과)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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나노섬유재료 제조에 있어 전기방사기술의 장점은? | 나노섬유(Nanofiber), 나노선(Nanowire), 나노튜브(Nanotube)와 같은 1차원(Onedimensional structure) 나노재료는 벌크(Bulk) 및 박막(Film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 그 중에서도 특히, 전기방사(Electrospinning) 기술을 이용한 나노섬유재료 제조의 경우 1차원 나노구조 소재를 효율적이면서도, 저렴한 비용으로 생산 및 구현이 가능하며, 대량생산 및 소형화가 용이해 매우 실용적인 기술로 인식되어 오고 있어 많은 관심을 끌고 있다. 또한, 고분자나 금속산화물 나노섬유 그리고 효소나 약물 또는 기능성 나노입자가 봉입된 고분자 나노섬유 등과 같은 복합체들을 성공적으로 제조할 수 있기 때문에 화학 및 바이오 센서, 조직공학 지지체, 약물전달시스템, 에너지 저장 및 변환 소자 등의 응용분야에 활발히 적용되고 있다. | |
금속산화물 반도체 나노섬유가 음전하를 띄게 되면 센서 재료의 저항성이 증가하는 이유는? | 일반적으로, 금속산화물 반도체 나노섬유는 150~400℃의 온도에서 공기 중의 산소를 흡착하고, 흡착된 산소는 나노섬유 표면의 전자를 빼앗아 음전하를 띄게 된다. 이러한 현상으로, 나노섬유 표면에 전자공핍층(Electron depletion layer)을 형성하고, 또한 나노섬유 각각의 입자(Grain)들의 입계(Grain boundary)에 산소가 확산 흡착되어 전위장벽(Potential barrier)이 형성되어 센서재료의 저항이 증가하게 된다. 이 때, 환원성 가스에 노출되면 표면 및 계면에 흡착되었던 산소와 반응하여 휘발성물질로 산화되고, 빼앗긴 전자가 다시 센서재료의 전도대로 돌아가게 되어 전자공핍층이 줄어들어 센서재료의 저항이 감소하게 된다. | |
1차원(Onedimensional structure) 나노재료의 종류는? | 나노섬유(Nanofiber), 나노선(Nanowire), 나노튜브(Nanotube)와 같은 1차원(Onedimensional structure) 나노재료는 벌크(Bulk) 및 박막(Film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 그 중에서도 특히, 전기방사(Electrospinning) 기술을 이용한 나노섬유재료 제조의 경우 1차원 나노구조 소재를 효율적이면서도, 저렴한 비용으로 생산 및 구현이 가능하며, 대량생산 및 소형화가 용이해 매우 실용적인 기술로 인식되어 오고 있어 많은 관심을 끌고 있다. |
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