화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2009년 봄 (04/09 ~ 04/10, 대전컨벤션센터)
권호 34권 1호
발표분야 고분자 가공/복합재료
제목 Multifunctional Carbon Nanotube Polymer Composites for Intelligent Structural Health Monitoring
초록 높은 가로 세로의 비(aspect ratio)를 갖는 탄소나노튜브는 고분자 내에서 낮은 함량에서도 효율적으로 전기전도 네트워크를 형성하는 고효율 전도성 충전제로 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브-열경화성 수지 복합재료의 piezoresistivity를 이용하여 감도 조절이 가능한 스트레인 센서를 개발하였다. 본 센서는 나노스케일에서의 전자이동현상을 기반으로, 측정코자 하는 표면에 부착하였을 경우, 임의의 방향으로 거시적인 스트레인의 변화를 측정할 수 있다. 연속체역학과 수학적 percolation 모델을 이용하여 센서의 감도를 지배하는 주요 재료 및 공정변수를 결정하고 정량화하였다. 본 연구에서 도출된 결과물은, 전기전도 네트워크를 조정하고 센서 설계와 제조를 최적화 함으로써, 센서 성능의 테일러링을 가능케 한다. 본 연구에서 개발된 스트레인 센서는 항공기, 전자제품, 교량, 건물 등의 실시간 비파괴 구조진단과 같은 다양한 민간 및 국방 분야에 응용될 수 있다.
저자 Giang T. Pham1, 박영빈2, Zhiyong Liang3, Ben Wang3
소속 1Florida State Univ. / U.S. Marine Corps Systems Command, 2울산과학기술대, 3Florida State Univ.
키워드 Nanocomposite; Carbon Nanotube; Structural Health Monitoring
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