주기적 나노/마이크로 구조를 위한 간단하고 혁신적인 인쇄 기술 개발

NIMS와 코네티컷 대학의 연구진은 폴리디메틸실록산(PDMS) 슬래브 표면에 주기적인 나노/마이크로 구조를 형성하고 유리 기판 표면에 쉽게 전사할 수 있는 인쇄 기술을 개발했습니다. 이 기술을 사용하면 값비싼 장비와 복잡한 공정 없이도 발수성과 구조적 색상을 생성하는 기능을 포함한 유용한 기능을 가진 소재를 만들 수 있습니다. 또한 이 기술을 사용하여 안개 방지 및/또는 표면에서 구조적 색상을 생성할 수 있는 소재를 제작할 수 있으며, 이러한 기능은 혁신적인 가스 센서 개발에 유용할 수 있습니다.

다양한 기능적 능력으로 인해 주기적 나노/마이크로 구조는 오랫동안 재료 과학 분야에서 연구 개발의 초점이 되어 왔습니다.

그러나 기존 기술을 사용하여 이러한 제품을 제작하는 것은 크고 값비싼 장비가 필요하므로 시간이 많이 걸리는 과정입니다.

또한, 이러한 기술은 넓은 표면적에 주기적인 나노/마이크로 구조를 만드는 데 적합하지 않습니다.

기존의 인쇄 기술을 사용하여 이를 달성할 수는 있지만, 주기적인 나노/마이크로 구조를 형성하기에 적합한 잉크와 이를 다시 채우는 방법은 아직 연구 중입니다.

따라서 주기적인 나노/마이크로 구조를 제작하는 간단한 기술에 대한 수요가 매우 많았습니다.

이 연구팀은 최근 PDMS 슬라브를 사용하여 유리 기판 표면에 주기적인 나노/마이크로 구조를 인쇄하는 쉽고 반복 가능한 기술을 개발했습니다.

PDMS 슬래브에는 액체 PDMS가 들어 있으며, 이 액체 PDMS는 슬래브 표면에서 분비되면 잉크 역할을 합니다.

석판은 표면에 주기적인 주름 구조를 형성할 수 있습니다.

그런 다음 PDMS 슬라브를 유리 표면에 접촉시킨 후 제거하여 주기적인 나노/마이크로 구조를 남겨 유리 표면으로 옮길 수 있습니다.

주름진 구조 외에도 기둥형이나 물결형 구조 등 다른 유형의 주기적 나노/마이크로 구조를 유리 기판 표면에 인쇄할 수도 있습니다.

게다가 다른 물질(예: 실리콘 오일, 실리카 나노입자)을 액체 PDMS에 분산시켜 다양한 용도에 적합한 특성을 갖는 주기적 나노/마이크로 구조를 생성할 수 있습니다.

이 새롭게 개발된 인쇄 기술을 사용하여, 팀은 안개 방지를 실현하거나 표면에 구조적 색상을 생성하여 사회적 요구를 충족하는 데 사용할 수 있는 주기적 나노/마이크로 구조를 만들고자 합니다. 이는 혁신적인 가스 센서 개발에 잠재적으로 유용한 기능입니다. 이 기술은 대기 물 수확에 유용한 초소수성 및 초유성 표면과 재료를 제작하는 데에도 사용할 수 있습니다. 이러한 목표를 달성하기 위해, 팀은 먼저 다양한 형태의 인쇄 가능한 주기적 나노/마이크로 구조를 생산할 수 있는 실험 조건을 최적화할 계획입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241031130400.htm