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자기적으로 제어되는 새로운 건식 접착제http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=254737&cont_cd=GT

장종엽엔에스 2015. 2. 5. 20:53

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2015-02-04
사이먼 프레이저 대학(Simon Fraser University)의 연구진은 자기적으로 제어되는 건식 접착제를 제조할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. ACS Applied Materials &Interfaces에 1월 15일자로 게재된 이 연구에서, 이번 연구진은 자기적으로 제어되는 건식 접착제를 PDMS 기질 속에 철 산화물 입자들을 분산함으로써 제조할 수 있다는 것을 증명했다.

코일을 사용하면, 0.0133 ± 0.0009T 정도의 자기장이 생성되고, 정상 접착 압력 측정이 수행될 때, 전체 정상 건식 접착 테스트 사이클 동안에 자기장을 인가하면, 자기장이 존재하지 않을 때와 비교했을 때 감소된 정상 접착 압력이 측정되었다. 마찬가지로, 정상 접착력 테스트 주기의 전부하(preload) 동안에 자기장이 존재할 때 접착력의 감소가 측정되었다.

두 개의 경우에서, 접착 압력의 감소는 자기적으로 제어된 건식 접착 장치의 전반적인 강성의 증가 때문인데, 이것은 동일한 전부하력 하에서 구형 유리 탐침을 가진 더 작은 접착 영역을 초래한다. 자기장이 건식 접착 테스트 주기의 풀오프(pulloff) 동안에만 존재할 때, 측정된 풀오프 압력은 인가된 자기장이 1 방향일 때 증가하고 인가된 자기장이 2 방향일 때 감소된다.

1 방향의 자기장이 인가될 경우에, 장치가 전부하될 때, 전부하력(preloading force) 속에서 스파이크(spike)가 관찰되고, 증가된 접착력을 초래하는 접촉 영역을 증가시킨다. 이것은 장치의 높이가 변하기 때문이다.

자기장으로 제어되는 건식 접착 장치가 제조되었다. 정상 접착력은 인가된 자기장의 존재에 따라서 감소하거나 증가될 수 있다. 전체 정상 접착력 테스트 주기 동안에 자기장이 존재하면, 자기장을 인가하지 않을 때와 비교했을 때 접착력의 감소가 관찰되었다. 유사하게, 자기장이 정상 접착 테스트 주기의 전부하 동안에만 존재할 경우에, 접착력은 자기적으로 제어된 건식 접착 장치의 증가된 강성 때문에 접착력의 감소가 관찰되었다. 정상 접착 테스트 주기의 풀오프 동안에 자기장이 인가될 때, 정상 접착력 속의 증가 또는 감소는 인가된 자기장의 방향에 따라서 다르게 관찰되었다.

전부하된 장치에서 2 방향의 자기장로 전환될 때, 전부하력 속의 감소된 스파이크는 장치 두께의 감소 때문에 관찰되었고, 자기장을 인가하지 않을 때와 비교했을 때, 접착 압력 속의 약간의 감소가 존재했다. 다양한 장치들은 유사한 접착 특성들을 보였다. 이 연구결과는 저널 ACS Applied Materials &Interfaces에 “Magnetic Field Switchable Dry Adhesives”라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1021/am505140f).

그림. 자기장으로 제어될 수 있는 건식 접착제. 정상 접착력은 인가된 자기장의 존재에 따라서 증가하거나 감소될 수 있다.