화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 고분자 구조 및 물성
제목 Fabrication of Nano-Patterned Polymer Structures and their Adhesion Behavior
초록 최근 여러 분야에 다양하게 적용 가능한 서브마이크로미터 혹은 나노미터 수준의 규칙적인 크기와 구조를 가지는 고분자 패턴들의 연구가 많이 진행되어지고 있다. 이 가운데에서도 지름이 수백 나노미터, 길이가 수~수십 마이크로미터 정도의 크기를 가지는 aspect ratio가 큰 구조로 되어있는 gecko 도마뱀 발바닥을 모사하려는 연구가 큰 관심을 받고 있다. 이 gecko 도마뱀은 표면의 소수성, 친수성 혹은 거칠기에 관계없이 어디서나 잘 붙어 기어다니는 특이한 행태를 보이는데1 도마뱀의 발바닥은 특정한 화학물질에 의해서가 아니라 약한 물리적 힘인 van der Waals force만 작용하며, seta라고 불리는 수없이 많은 keratin hair의 미세구조에 의해 우수한 접착/마찰 특성을 보이는 것으로 알려져 있다.2
이러한 gecko 도마뱀의 특이한 접착/마찰 특성을 이해하기 위해서는 나노 혹은 마이크론 단위의 거칠기(roughness)를 가지는 표면에 대한 접착/마찰 현상에 대한 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 gecko 도마뱀의 발바닥 구조를 모사하기 위하여 anodic aluminum oxide(AAO)를 template로 사용하여 다양한 종류의 고분자 물질을 nano-rod 형태의 구조로 제조하고 Johnson-Kendall- Roberts (JKR) 장치를 사용하여3 나노/마이크로미터 수준에서의 접착/마찰 거동을 정량적으로 조사하였다.



(a)



(b) (c)

Fig 1. SEM image of AAO template (a), nano-bumper (b) and nano-rod (c) of PDMS replica.




참고문헌

1. A. Russell, J. Zool. Lond., 176, 437 (1975).
2. K. Autumn, Y. A. Liang, S. T. Hsieh, W. Zesch, W. P. Chan, T. W. Kenny, R. Fearing, and R. J. Full, Nature, 405, 681 (2000).
3. D.H. Lee, D. Kim, T. Oh, and K. Cho, Langmuir, 20, 8124 (2004).
저자 이동윤, 이대호, 옥동진, 황선규, 이건홍, 조길원
소속 포항공과대
키워드 나노패턴; gecko; JKR; 접착; AAO
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