전자 업계는 회로 기판과 전자 부품을 제공할 수 있다.전자기기에 사용되는 집적회로는 반도체 재료로 만든 웨이퍼 위에 세워진다.실리콘은 광범위하게 사용되는 반도체 재료이다.실리콘 칩은 칩을 제조하기 전에 가혹한 청소 절차를 거친다.접촉각기를 사용하여 실리콘 결정 표면의 청결도를 측정하다.폴리머는 또한 전자 산업에서 칩과 칩 캐리어의 절연층 재료로 사용되며 코팅의 품질과 균일성이 가장 중요합니다.

[표면 청결도 - 청결도]

표면 청결도를 나타내거나 평가해야 합니까?

표면이 우리를 둘러싸고 있어 없는 곳이 없다.우리는 그 위에 살고 그것을 이용한다.대부분의 경우 표면의 청결도는 흥미롭고 중요하며 어떤 경우에는 심지어 중요합니다."청결" 의 의미는 당연히 정의 문제이며, 거시로부터 나노 척도 및 이 구간의 모든 척도의 청결을 포함한다.

청결을 생각할 때, 우리의 머릿속의 첫 번째 종류의 표면은 바로 우리가 일상생활에서 사용하는 집과 물체의 표면이다. 주방, 욕실, 옷, 그리고 아마도 우리의 교통수단, 예를 들면 우리의 자동차이다.그러나 우리는 또한 공공 장소가 위생적이어야합니다 - 식당, 대중 교통 및 병원.후자는 나노미터급 청정도가 매우 중요한 분야 중의 하나이다.예를 들어, 병원 수술 도구와 다른 표면의 청결은 성공적인 수술과 질병의 확산을 방지하는 열쇠입니다.식품, 의약품 또는 기타 민감한 물질의 생산 및 가공 산업과 같은 우리와 더 먼 곳에서는 한 부품의 제조에서 다른 부품으로 전환하려면 둘 사이의 표면 위생 처리가 필요할 수 있습니다.또는 전자 및 광학 산업 및 회로 또는 코팅 제조에서 가장 가벼운 먼지 분자는 재앙이 될 수 있습니다.발전소의 송유관과 열교환기 등 다른 구조물은 시간이 지남에 따라 오염에 노출되며, 퇴적물 형성, 결석, 생물막 형성, 결석 등 불필요한 물질의 축적과 함께 기능을 저해할 수 있다.

표면 청결도 실시간 표징 및 평가

QSense QCM-D는 나노미터 척도에서 침전물, 물때 퇴적 및 생체막 형성을 측정하고 계량화하며 동일한 퇴적물을 실시간 및 정량적으로 제거할 수 있습니다.조건을 최적화하여 불필요한 물질의 집결을 줄이거나 방지하는 것은 매우 중요하며, 환경을 바꾸기 전, 후 및 기간에 청결도를 나타낼 수 있습니다.주방 청결도 평가, 생물막 형성 설명, 원유 파이프 때 속 아스팔트질 흡착 측정 등 청결에서 이를 제거하는 방법이나 첨가제 개발에 도움을 줄 수 있다.

접촉각 측정을 통해 표면 청결도를 빠르게 평가하다

청결과 세제 배합의 효율은 접촉각 측정을 통해 평가할 수 있다.

표면을 청소하고 처리하는 표면의 자유는 청결도와 표면 구성과 직접적으로 관련이 있다.접촉각은 표면의 나노 크기조차도 윤습 행동에 영향을 미치기 때문에 모든 표면 분석 기술에서 민감합니다.쉽고 빠른 측정 기술로서 접촉각은 일반적으로 청결 과정과 청결 용액의 효율을 추적하는 데 사용됩니다.따라서 청결도 제어가 중요한 분야에서 접촉각 측정은 매우 적합한 품질 제어 방법입니다.자동 Theta를 통한 접촉 각도 측정은 청결도 평가를 위한 사용자와 독립적이고 빠른 방법을 제공합니다.

실리콘 칩과 회로 기판의 청결도는 최종 제품의 최적화 기능을 보장하는 중요한 요소입니다.유리 표면의 청결도, 예를 들어 병의 잉크젯 인쇄나 접착제를 사용하여 라벨을 적용하는 등 후속 가공 절차의 품질에 직접적인 영향을 미친다.유리 오염을 측정하면 낭비를 줄이고 효율적인 생산을 보장하는 데 도움이 됩니다.

ASTM C813-90 – 유리의 소수성 오염을 접촉각으로 측정

[표면 처리 및 도료 - 기능성 나노 및 나노 입자 코팅]

일반적인 코팅은 일반적으로 아래쪽의 재료를 보호하거나 시각적 모양을 개선하는 데 사용됩니다.이밖에 기타 기능에 사용되는 도료는 갈수록 많은 연구흥미를 끌었다.이러한 유형의 코팅을 일반적으로 기능성 코팅이라고 합니다.

서로 다른 기능성 코팅의 용도는 광범위하지만, 가장 많이 연구된 것은 오염 방지, 항균, 전도성, 자체 청결, 빛과 열 변색, 자가 치유 및 초소수 코팅이다.

코팅 요구 사항에 따라 다양한 코팅 정책이 필요합니다.침착 도금막을 사용하여 간단한 기능성 코팅을 제조할 수 있으며, 코팅의 구조와 층 두께만 소량 제어할 수 있다.Langmuir-Blodgett 및 Langmuir-Schaefer 기술은 더 진보된 코팅의 경우 필름 두께와 패키징 밀도를 정확하게 제어합니다.Langmuir-Blodgett 기술은 스마트 창문에 사용되는 나노 입자와 전자 응용에 사용되는 그래핀의 퇴적에 사용되었습니다.QSense QCM-D를 통해 나노입자의 퇴적과 기능성 나노복합구조의 구축을 표징할 수도 있다.

코팅의 시각, 분자 및 윤습성 표징에 사용할 수있는 몇 가지 도구가 있습니다.

초소수 코팅의 표징

초소수 코팅은 자체 청소 창이나 얼음 방지 표면과 같은 응용으로 많은 관심을 받았다.정의에 따르면 물과의 정적 접촉각이 150 ° 를 초과하고 접촉각이 낮을 때 초소수성을 실현할 수 있다.따라서 정적 및 동적 접촉 각도를 측정하여 초소수 코팅의 징후를 완료 할 수 있습니다.

녹화된 웹 세미나 보기: 초소수 표면 – 실험실에서 실생활 응용프로그램까지

블로그 글: 초소수 표면의 내구성 – 실생활 응용의 가장 큰 장애

스마트 창문 코팅에 사용되는 나노 입자의 퇴적

우리가 지구의 미래에 점점 더 관심을 가지면서 다양한 에너지 절약 방식이 더 많은 연구를 받고 있습니다.우리의 에너지 소비의 대부분은 건물을 가열하거나 냉각하는 데 쓰인다.우리 건물의 단열 성능을 개선할 수 있는 다양한 솔루션이 있으며, 새로운 스마트 창호가 사람들의 관심사로 떠오르고 있다.흥미로운 스마트 창문 중 하나는 온도 변화에 따라 색상을 바꿀 수 있는 온도 변색 소재로 만들어졌다.따라서 열변색 필름이 칠해진 창문은 유리를 통한 열교환을 제어할 수 있다.추운 날씨에는 열을 실내에 보관한다.더울 때 창문은 태양으로부터 적외선이 건물로 들어오는 것을 막을 수 있다.

유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구진은 Langmuir-Blodgett(LB) 기술을 이용해 유리 표면을 폴리스티렌 나노볼로 도포하는 방법을 개발했다[1].그들은 LB를 사용하여 후속 공정에서 식각 마스크로 사용할 수있는 고도로 질서있는 나노 입자 층을 제조했습니다.생성된 나노구조는 이산화바나듐을 코팅하여 창문이 나방의 눈에서 발견된 것과 같은 항반사성질을 가지게 할 수 있다.이는 방 내부에서 반사되는 빛의 양을 5% 이하로 감소시켜 다른 원형의 이산화 바나듐 코팅 창문보다 훨씬 좋은 효과를 얻습니다 [2]...

KSV NIMA 중형 슬롯에 Langmuir-Blodgett 기술을 사용하여 석영 기저에 200nm 지름의 폴리스티렌 나노볼 단일 분자층을 퇴적합니다.

(a) 단분자층의 AFM 이미지, (b) 동일한 이미지의 부립엽 변환은 이 기술로 구현할 수 있는 우수한 결정도를 나타낸다.저작권 Dr. Alaric Taylor.

창문의 반사 특성을 개선하는 것 외에도 나노 구조도 스스로 청소할 수 있다.창문 표면은 물에 매우 강하다. 이것은 빗방울이 표면에 떨어질 때 구형 물방울이 형성되어 창문에서 쉽게 굴러 떨어지고 때, 먼지 및 기타 오염 물질을 수집하여 가져간다는 것을 의미한다.특히 창문 청소에 도전적인 마천루에 사용되는 창문에는 매우 필요한 성능이다.연구자들은 정적 및 동적 접촉 각도 측정을 사용하여 표면의 자체 청결 성능을 광범위하게 연구했습니다.

[1] Taylor, A. Motheye 스마트 윈도우 자체 청소 능력을 가진 건물 온도의 수동 조절을 위한 생물 영감, 온도 반응 유리 (출판되지 않은 박사 논문). (2016) University College London, 런던, 영국.

[2] Taylor, A. et al., A Bioinspired solution for spectrally selective thermochromic VO2 coated intelligent glazing, Optics Express 21 (2013) A752.

[녹화된 웹 세미나 보기: Langmuir-Blodgett를 이용한 고도의 질서정연한 나노입자 박막 퇴적, Alaric Taylor, UCL 대학 EPSRC 연구원]

블로그 글: 고도로 질서정연한 나노입자 박막

전자 응용에 사용되는 그래핀 단분자층의 퇴적과 표징

단층 그래핀 (SG) 은 최초의 진정한 2D 재료로 높은 전도성과 열전도성, 높은 스트레칭 강도와 같은 많은 우수한 재료 특성을 가지고 있음을 입증했습니다.많은 사람들은 그래핀이 지금까지 발견된 가장 유망하고 다기능 재료 중 하나라고 생각한다.예를 들어, 이 재료의 잠재적 응용 프로그램에는 더 작고 빠른 전자 회로 건설, 더 강력하고 유연한 건축 자재 개발, 더 효율적인 배터리 생성이 포함됩니다.그래핀은 n형 도체로도 사용할 수 있고 p형 도체로도 사용할 수 있다.또한 반도체 성질 때문에 앞으로 어느 날 전자 부품의 실리콘을 대체할 것이라는 추측이 나오고 있다.단층 그래핀의 전기 성능과 투명성, 좋은 내화학성 때문에 그래핀의 가장 재미있는 응용 중 하나는 광전자학에서 인듐 주석 산화물 (ITO) 이나 불소 산화 주석 (FTO) 을 태양 전지와 발광 다이오드로 대체하는 것이다. [1-3]

단층 그래핀을 제조하는 데는 몇 가지 다른 방법이 있다.대규모 산업 용도로 가장 유망한 것은 일반적으로 단일 그래핀 또는 단일 산화 그래핀 (SGO) 의 분산액을 생성하는 다른 액상 박리 방법입니다.직면한 도전은 어떻게 단층 그래핀이나 단층 산화 그래핀을 분산액에서 통제된 방식으로 지지체로 옮길 것인가 하는 것이다.Langmuir-Blodgett와 Langmuir-Schaefer(LS) 침적은 최근 고도로 제어 가능한 그래핀층 제조에서 가시적인 성과를 보이고 있다.

브루스터 각도 현미경과 PM-IRRAS를 사용하여 Langmuir 슬롯에서 직접 그래핀 산화물 박막의 표징을 수행합니다.PM-IRRAS를 사용하면 고체 기재에 쌓인 박막을 표징할 수도 있다.

응용 다이제스트: 단층 그래핀과 산화 그래핀 박막의 퇴적과 표징

응용 발췌문: 박막 구조 영상: 브루스터 각 현미경

응용 개요: 고도로 질서정연한 나노 입자 박막 제조

태양전지판 표면의 기능성 코팅

태양전지 (태양전지라고도 함.) 는 태양광효과를 통해 태양에네르기를 직접 전기에네르기로 전환하는 전자설비이다 (그림1 참조).몇 가지 사용 가능한 태양 전지가 있는데, 가장 흔히 볼 수 있는 것은 실리콘 조각에서 만든 것이다.기타 태양전지 유형에는 박막, 염료 민화 및 유기/폴리머 태양전지가 포함된다.제조 공정이 간단하기 때문에 실리콘 태양 전지는 지금까지 자주 사용되는 태양 전지로서 80% 이상의 시장 점유율을 가지고 있으며 다른 태양 전지 유형은 유연성과 같은 일부 추가 이점을 제공합니다.

현재 세계 각지의 대학과 연구기관에는 태양광 분야에서 활약하는 연구팀이 많다.이 연구는 크게 세 가지 측면으로 나눌 수 있습니다.

· 현재의 기술인 태양전지를 다른 에너지와 더 저렴하고 효율적으로 경쟁할 수 있도록 한다.

· 새로운 태양에너지 전지 아키텍처를 기반으로 설계된 신기술을 개발한다.

· 광흡수제와 전하 하중체로서의 신소재 개발.

전통적인 태양전지의 최상층은 반사방지(AR) 코팅이 된 얇은 보호유리다.반사 방지 코팅은 광자의 흡수를 증가시키고 태양 전지의 효율을 높이는 데 사용됩니다.젤라틴 - 젤라틴 도포 기술은 반사 방지 코팅을 광범위하게 생산하는 방법입니다.

제조 과정에서 태양전지의 서로 다른 층 사이의 좋은 접착을 확보하는 것이 매우 중요하다.좋은 윤습성은 좋은 접착성을 나타내기 때문에 일반적으로 접촉각 측정을 사용합니다.

응용 개요: 고도로 질서정연한 나노 입자 박막 제조

응용 다이제스트: 태양 전지 업계의 접촉각 측정

Langmuir-Blodgett법으로 높이 제어 가능한 나노 박막을 퇴적한다

[기능 도료 - 센서]

오늘날 사회에서 정보와 예측성이 매우 중시되고 있으며, 우리는 대량의 센서를 둘러싸고 주변 환경의 각 방면을 탐지, 탐지, 측정하고 있다.매일 수집되는 정보량은 매우 크며 온도, 기압, 빛의 강도 또는 유독물질은 그중의 일부 실례에 불과하다.

때때로 수집된 데이터는 단지 우리에게 정보와 생활 편의성을 제공하는 것일 뿐이다. 예를 들어 우리에게 정보를 주어 우리가 외출할 때 추가 스웨터를 휴대할지 여부를 결정할 수 있도록 한다.그러나 압력 값이 미리 설정된 최대값과 최소값에 유지되는지 확인하는 등 조절 및 제어가 필요한지 여부를 결정하는 데 사용될 수도 있습니다.각 센서 유형은 특정 감지 방법을 기반으로 관심 있는 매개변수를 모니터링할 수 있습니다.

바이오 센서는 센서의 하위 클래스입니다.생체 센서는 수용체와 결합된 목표물과 같이 자연계가 설계한 생체 인식 시스템을 이용하여 검측한다.그런 다음 이러한 정보가 변환되고 판독이 수집됩니다.전도성 폴리머 기반 센서는 높은 응용 잠재력으로 인해 깊이 연구되고 있습니다.Langmuir-Blodgett 기술은 고도로 조립된 제어 두께 필름을 생산할 수 있기 때문에 센서 응용에도 사용되고 있습니다.이 센서들은 이미 기체 센서와 용액의 흔적 항생제 검사에 사용되었다.서로 다른 검측 수단은 광학 검측부터 전도율 측정까지 모두 응용되고 있다.

QSense QCM-D를 음향 생물학적 센서로 사용

바이오센서는 의료용, 식품공업, 국방과 같은 많은 분야에 응용된다.생체인식 소자 외에도 생체인식 센서에는 생체인식을 감지할 수 있는 센서와 해석할 수 있는 신호 판독이라는 두 가지 부분이 포함되어 있다.센서는 다른 원리에 근거할 수 있다.흔히 볼 수 있는 센서의 원리는 석영결정 미량천평 (QCM) 과 같은 음향학적 감지이다.압전 원리를 기반으로 검사하는 QCM 기술은 생체 감지의 한 방법이며 생체 센서 개발 및 응용에 수십 년 동안 사용되었습니다.

널리 퍼져 있고 상세한 이 음향학 생물 센서 종합에서 상술한 바와 같이 생물 센서의 생물 검측 시스템은 항체, 단백질,DNA、세포, 지질 구조, 탄수화물과 나노입자 등을 설계하고 관련 모듈을 구축한다.중금속 이온과 DNA 교잡에서 세포 부착, 증식 및 성장, 외부 자극에 대한 세포의 응답을 감지 할 수있는 구축 모듈 및 인식 구성 요소의 범위는 작은 것부터 큰 것까지입니다.잠재적인 감지 시스템은 매우 광범위하며 센서 인터페이스 처리 전략을 지속적으로 탐색하여 민감도와 선택성을 높이고 있습니다.

전도성 폴리머 기반 센서

소형화 설비가 갈수록 중시됨에 따라 새로 개발한 나노 재료는 이 분야를 더욱 발전시킬 수 있다.많은 이런 종류의 재료의 제조는 전통적인 마이크로 제조 방법을 사용할 수 없고, 일부 신흥 기술을 사용한다.

폴리페닐아민, 폴리티오펜, 폴리피라미드 및 그 유도체는 이미 기체센서의 활성층 및 고정화효소생물센서의 제작에 사용되였다.전도성 폴리머로 제작된 센서는 높은 감도와 짧은 응답 시간과 같은 많은 우수한 특성을 가지고 있습니다.전기 전도성 중합체도 쉽게 합성할 수 있으며, 그것들은 좋은 기계적 성능을 가지고 있다.LB 필름 분석기는 비교적 넓은 면적의 고도 제어 전도성 폴리머 필름을 제조하는 데 사용할 수 있다.