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전장 및 자장에 응답하는 스마트 폴리머 복합재료 입자

전문가 제언: ○ 전기나 자기 응답성 입자를 기반으로 하는 전기점성(ER) 유체와 자기점성(MR) 유체는 전기장 또는 자기장의 자극을 받으면 액상에서 고상으로 상 전환을 일으키는 능력을 가진 스마트한 서스펜션이다. 전기점성 유체의 전환 특성은 자동차 댐퍼, 엔진 마운트, 클러치, 로봇 부품, 햅틱 디바이스 및 연마 등에 이용하는 연구로 이어지고 있다.

○ 전기점성 유체와 자기점성 유체는 그 기능은 유사하나 사용되는 재료는 상이하다. 전기점성 유체의 경우에는 전기장에서 극성화되는 유전체 무기물이나 반도체 유기재료 및 이들의 복합물이 가장 많이 사용된다. 반면에 자기점성 유체에서는 우수한 자성 능력과 적절한 입자 크기 때문에 철, 산화철 및 카보닐 철 등의 자성 재료가 사용된다.

○ 폴리머/폴리머 및 폴리머/무기하이브리드 재료 등의 폴리머 복합물 재료는 외부환경(온도 pH, UV광, 스트레스, 전기장 또는 자기장)에 응답하는 능력을 가지고 있다. 최근의 전기, 자기 점성 유체에 관한 연구는 실제 이용에 적합한 물리, 화학적인 특성을 가진 폴리머 결합 복합물 등의 복합물의 설계와 합성에 관심이 집중되고 있다.

○ 점성 유체를 실용적으로 이용하기 위해서는 외부의 전기나 자기장에 노출되기 전, 후에 전단 점도의 차이가 충분히 크고, 특정한 용도에 대해서 침전, 재사용성, 수명 등과 관련된 엄격한 화학 물리적인 안정성을 가져야 하고 전기나 자기장을 이용하여 장치를 설계할 수 있어야 한다.

○ 전기적 활성과 자기적 활성을 가진 폴리머 복합물을 제조하는 여러 방법이 개발되어 전기점성 유체와 자기점성 유체의 상업화에 광범위하게 효과적으로 적용되고 있다. 본고는 폴리머 복합물의 제조방법과 ER 및 MR 유체의 상업화에 관한 최근의 개발 진척 내용을 개략 검토한 것으로 이 분야 연구에 참조가 될 것으로 기대된다.

저자: Ying Dan Liu, Hyoung Jin Choi
자료유형: 학술정보