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에너지 흡수 재료

전문가 제언: ○ 개발도상의 고급 에너지 흡수 재료(EAM)는 과학적 관심과 기술적 중요성을 모두 가지고 있다. EAM이 외부적 하중에 가해지면 관련된 운동에너지와 변형에너지는 종종 비가역적으로 다른 형태들의 에너지인 열, 전기, 표면/계면장력 등으로 변환된다.

○ 물이나 물기반의 용액과 같은 유연성 재료는 넓은 표면/계면 면적의 이점을 갖도록 나노복합체 재료의 나노충전제로 사용된다. 임계압력에 도달되면, 나노충전제는 나노기공들로 밀어 넣기 시작되어 부하에너지가 계면에너지로 변환된다. 따라서 고체-액체 상호작용은 큰 비 면적으로 확대될 수 있고 압력-유도된 침투에 따라 큰 양의 외부일이 고체-액체 계면에너지로 변환되어 흡수된다.

○ 전체 보호/제동용량이 낮아지는 문제를 해결하는 한 가지 기법은 나노복합체 충전제로 벌집을 강화하는 것이며, 그것은 빈 세포와 물-충전된 세포에 비교해 대단히 개선된 성능을 보인다. 액체-기초된 나노복합체는 세포벽과 잘 접속되며, 충전제-그물 구조 어긋남의 문제를 피할 수 있게 한다. 그 소자는 구조의 열적, 전기적 및 자기적 성질들은 특수한 필요조건들에 따라서 광범위하게 조절될 수 있고 에너지 흡수 목표를 달성할 수도 있다.

○ 정확한 에너지 흡수 메커니즘에 따라서 나노복합체는 벌집과 같은 세포 모양의 구조인 하우징 내부에 포함시킬 수 있고, 벌집 구조는 나노복합체를 포함시키기 때문에 추가적인 에너지 흡수 용량을 증대시킬 수 있다. 에너지 흡수를 위한 최적 특수 구조의 고성능 EAM을 디자인하고 개발 제작하는 것은 광범위한 과학 기술적 중요성은 물론 산업 발전에 크게 기여할 전망이다.

저자: THE TRUSTEES OF COLUMBIA UNIVERSITY IN THE CITY OF NEWYORK
자료유형: 특허정보