KR102073392B1 - Actuator comprising heat diffusing material, method for preparing the same and use of the same - Google Patents

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KR102073392B1 KR1020170062527A KR20170062527A KR102073392B1 KR 102073392 B1 KR102073392 B1 KR 102073392B1 KR 1020170062527 A KR1020170062527 A KR 1020170062527A KR 20170062527 A KR20170062527 A KR 20170062527A KR 102073392 B1 KR102073392 B1 KR 102073392B1
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석지원
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장호영
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Abstract

2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고, 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 가지고, 상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함하는 것인 구동기, 이의 제조방법 및 이의 용도가 제공된다.At least two polymer unit fibers, wherein two or more of the polymer unit fibers having a torsion structure or twisted structure, comprising a heat dissipating material on the surface of the torsional structure or the twisted structure, a manufacturing method thereof And uses thereof.

Description

방열 물질을 포함하는 구동기, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 용도{ACTUATOR COMPRISING HEAT DIFFUSING MATERIAL, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND USE OF THE SAME}Actuator including a heat-dissipating material, a method for manufacturing the same, and a use including the same {ACTUATOR COMPRISING HEAT DIFFUSING MATERIAL, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND USE OF THE SAME}

본 발명은 방열 물질을 포함하는 구동기, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 용도에 관한 것이다. The present invention relates to a driver comprising a heat dissipating material, a method of manufacturing the same, and a use including the same.

인공 근육 등으로 활용될 수 있는 구동기(actuator, 액츄에이터)는 twisted-coiled polymer actuator, shape memory alloy actuator 등이 있으며, 이들은 열에 의해 구동될 수 있다. 일반적으로 줄 발열(Joule heating)에 의해 가열되면서 수축되었다가 냉각되면서 다시 원래 길이로 복원되게 된다. 열에 의해 구동되는 구동기는 냉각 성능에 따라서 전체 구동 속도가 결정될 수 있다. 기존에는 냉각 방법이 없어서 구동 속도가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.Actuators (actuators) that can be utilized as artificial muscles include twisted-coiled polymer actuators, shape memory alloy actuators, and the like, which can be driven by heat. In general, it is contracted by heating by Joule heating, and then cooled and restored to its original length. The heat driven driver can determine the overall drive speed depending on the cooling performance. Conventionally, there is a problem that the driving speed is significantly reduced because there is no cooling method.

최근, 구동기 표면에 물을 순환시켜 구동 속도를 개선한 구동기가 보고되었지만, 물로 구동기 주위를 순환시키기 위해서는 부가적인 튜브가 필요하고, 외부에서 물을 순환시키는 장치가 필요해서 부피가 크고, 에너지 소모가 커, 인공 근육으로 활용되기에는 한계가 있었다.Recently, a driver has been reported that improves the driving speed by circulating water on the surface of the actuator, but an additional tube is needed to circulate around the actuator with water, and a device that circulates water from the outside is bulky and energy-consuming. Bigger, there was a limit to be used as artificial muscle.

특히, 코일형 또는 비틀림형 구동기는 고분자 섬유를 꼬아서 제작되는 특성상, 가열을 하면 액츄에이터가 수축하고 냉각을 하면 원래 길이로 늘어나는 구동 메커니즘을 갖고 있어, 이러한 구동 특성에 방해가 되지 않는 코팅 방법이 필요하다.In particular, coiled or torsional actuators are made by twisting polymer fibers, and the actuator has a driving mechanism that stretches to its original length when heated and shrinks when cooled, and requires a coating method that does not interfere with such driving characteristics. Do.

본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제10-2017-0039849호 등에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korea Patent Publication No. 10-2017-0039849.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 구동 속도 특히 냉각 속도가 개선된 구동기를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a driver with improved driving speed, in particular cooling rate.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 방열 물질을 포함하더라도 방열 물질을 포함하기 전 대비 가열 및 냉각에 의한 구동 특성이 동등 이상으로 확보될 수 있는 구동기를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a driver that can ensure the driving characteristics by heating and cooling is equal or more compared with before including the heat radiation material even if the heat radiation material.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 방열 물질의 코팅량이 많아도 방열 물질을 포함하기 전 대비 가열 및 냉각에 의한 구동 특성이 동등 이상으로 확보될 수 있는 구동기를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a driver that can ensure that the driving characteristics by heating and cooling is equal to or higher than before including the heat radiation material even if the amount of coating of the heat radiation material.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 본 발명의 구동기를 제조할 수 있는 제조 방법 및 이의 용도를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a manufacturing method capable of manufacturing the actuator of the present invention and its use.

본 발명의 구동기는 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고, 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 가지고, 상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함할 수 있다.The actuator of the present invention may include two or more polymer unit fibers, two or more of the polymer unit fibers may have a torsion structure or a twist structure, and may include a heat dissipation material on the surface of the torsion structure or the twist structure. .

상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조는 그 내부에 상기 단위 섬유들로 둘러싸인 공극을 포함하고, 상기 공극은 방열 물질을 포함하지 않을 수 있다.The torsional structure or the twisted structure may include pores surrounded therein by the unit fibers, and the pores may not include a heat radiation material.

상기 방열 물질은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하지 않을 수 있다.The heat dissipating material may not form a torsion structure or a twisted structure.

상기 방열 물질은 방열층을 형성할 수 있다.The heat radiation material may form a heat radiation layer.

상기 방열층은 상기 방열 물질 및 실리콘 수지를 포함하는 방열층용 조성물로 형성될 수 있다.The heat dissipation layer may be formed of a heat dissipation layer composition including the heat dissipation material and the silicone resin.

상기 실리콘 수지는 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다.The silicone resin may comprise polydimethylsiloxane.

상기 방열 물질은 고상이고, 그래핀, 그래파이트, 탄소나노튜브, 금속 나노와이어, 금속 나노입자 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The heat dissipating material is a solid phase, and may include one or more of graphene, graphite, carbon nanotubes, metal nanowires, and metal nanoparticles.

상기 고분자 단위 섬유 표면에 은 코팅이 되어 있을 수 있다.Silver polymer may be coated on the surface of the polymer unit fiber.

상기 구동기는 열 구동형일 수 있다.The driver may be heat driven.

본 발명의 구동기의 제조방법은 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상에 대해 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하고, 상기 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 방열 물질을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing method of the actuator of the present invention comprises at least two polymer unit fibers, forming a torsion structure or twisted structure for at least two of the polymer unit fibers, and coating the heat radiation material on the torsion structure or twisted structure It may include.

본 발명의 인공 근육은 본 발명의 구동기를 포함할 수 있다.The artificial muscle of the present invention may comprise the driver of the present invention.

본 발명은 구동 속도 특히 냉각 속도가 개선된 구동기를 제공하였다.The present invention provides a driver with improved driving speed, in particular cooling rate.

본 발명은 방열 물질을 포함하더라도 방열 물질을 포함하기 전 대비 가열 및 냉각에 의한 구동 특성이 동등 이상으로 확보될 수 있는 구동기를 제공하였다.The present invention provides a driver capable of ensuring equal or more driving characteristics by heating and cooling compared to before including the heat radiating material, even if the heat radiating material is included.

본 발명은 방열 물질의 코팅량이 많아도 방열 물질을 포함하기 전 대비 가열 및 냉각에 의한 구동 특성이 동등 이상으로 확보될 수 있는 구동기를 제공하였다.The present invention provides a driver capable of securing an equal or more driving characteristic by heating and cooling compared to before including the heat radiating material even if the amount of coating of the heat radiating material is large.

본 발명은 본 발명의 구동기를 제조할 수 있는 제조 방법 및 이의 용도를 제공하였다.The present invention provides a manufacturing method and its use which can manufacture the actuator of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동기 중 꼬임 구조를 갖는 구동기의 개략도이다.
도 2는 실시예 1에서 그래핀 코팅전과 코팅후 꼬임 구조의 구동기 및 코팅후 꼬임 구조의 구동기의 SEM 사진이다.
도 3은 실시예 1에서 그래핀 코팅전과 코팅후 꼬임 구조의 구동기에 대해 구동 시간을 평가한 그래프이다.
도 4는 실시예 2에서 제조한 꼬임 구조의 구동기 및 그의 SEM 사진이다.
도 5는 실시예 2에서 그래핀 코팅전과 코팅후 꼬임 구조의 구동기에 대해 구동 시간을 평가한 그래프이다.
도 6은 실시예 3에서 제조한 꼬임 구조의 구동기 및 그의 SEM 사진이다.
도 7은 실시예 4에서 제조한 꼬임 구조의 구동기 및 그의 SEM 사진이다.
도 8은 실시예 4에서 그래핀 코팅전과 코팅후 꼬임 구조의 구동기에 대해 구동 시간을 평가한 그래프이다.
도 9는 실시예 5에서 제조한 꼬임 구조의 구동기 및 그의 SEM 사진이다.
도 10은 실시예 6에서 그래핀 코팅 후 꼬임 구조의 SEM 사진이다
도 11은 실시예 6에서 그래핀 코팅전과 코팅후 꼬임 구조의 구동기에 대해 구동 시간을 평가한 그래프이다.
1 is a schematic diagram of a driver having a twisted structure among drivers according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a SEM photograph of the actuator of the twist structure before and after the coating of graphene in Example 1 and the driver of the twist structure after coating.
Figure 3 is a graph evaluating the driving time for the actuator of the twist structure before and after the coating of graphene in Example 1.
4 is a SEM photograph and a driver of the twisted structure manufactured in Example 2;
Figure 5 is a graph evaluating the driving time for the actuator of the twist structure before and after the coating of graphene in Example 2.
FIG. 6 is a twisted-shape actuator manufactured in Example 3 and an SEM photograph thereof. FIG.
7 is a SEM photograph and a driver of the twisted structure manufactured in Example 4. FIG.
Figure 8 is a graph evaluating the driving time for the actuator of the twist structure before and after the coating of graphene in Example 4.
9 is a SEM photograph and a driver of the twisted structure manufactured in Example 5. FIG.
10 is a SEM photograph of the twisted structure after graphene coating in Example 6
FIG. 11 is a graph evaluating driving time for the actuator of the twisted structure before and after coating of graphene in Example 6. FIG.

첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention.

비틀림 구조(twist structure) 또는 꼬임 구조(coil structure)를 갖는 구동기(actuator)는 열을 가하면 수축하고 냉각되면 본래의 길이로 돌아오는 구동 메커니즘을 갖는다. 그러나, 가열된 구동기의 냉각시 냉각 속도가 현저히 느려져서 전체적인 구동 속도가 빠르지 않게 되는 문제점이 있었다.Actuators having a twist or coil structure have a drive mechanism that contracts upon application of heat and returns to its original length when cooled. However, there is a problem in that the cooling speed is significantly slowed during the cooling of the heated driver, the overall driving speed is not fast.

이에, 본 발명자는 하기 상술되는 본 발명의 구동기의 제조방법에 의해 구동기를 제조함으로써 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 가지면서 비틀림 구조 또는 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함시킴으로써 구동 속도가 현저하게 개선됨을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Thus, the present inventors confirmed that the drive speed is remarkably improved by including the heat dissipation material on the surface of the torsion structure or the twist structure while having the torsion structure or the twist structure by manufacturing the driver by the manufacturing method of the driver of the present invention described below. This invention was completed.

이하, 본 발명의 일 실시예의 구동기를 설명한다.Hereinafter, the driver of an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예의 구동기는 소프트 구동기(soft actuator)로서, 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고, 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 가지고, 상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 구동기는 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함됨으로써 구동기의 열에 의한 수축과 냉각에 의한 복원의 구동에 방해가 되지 않음과 동시에 구동 속도를 현저하게 개선할 수 있다. 이때 상기 "구동 속도"는 구동기를 소정의 온도에서 가열시켜 수축시킨 후 냉각시켰을 때 본래 상태로 복원될 때까지의 속도를 계산한 값이다.The actuator of an embodiment of the present invention is a soft actuator, and includes two or more polymer unit fibers, and two or more of the polymer unit fibers have a torsion structure or a twist structure, and the torsion structure or the twist structure The surface of the structure may comprise a heat dissipating material. Therefore, the driver of the present invention can include a heat dissipating material on the surface of the torsion structure or the twist structure, which can significantly improve the driving speed while preventing the shrinkage caused by heat of the driver and the restoration by cooling. At this time, the "drive speed" is a value calculated by calculating the speed until the drive is restored to its original state when it is contracted by heating at a predetermined temperature and then cooled.

이러한 본 발명의 구동기는 하기 상술되는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 이에 대해서는 하기에서 상술한다.Such a driver of the present invention may be manufactured by the method described below, which will be described in detail below.

이와 같이, 본 발명의 구동기는 2개 이상의 고분자 단위 섬유들이 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하되 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함할 수 있다. 이를 도 1, 도 2를 참고하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동기 중 꼬임 구조를 갖는 구동기의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동기 중 꼬임 구조를 갖는 구동기에 방열 물질을 코팅한 후, 구동기 표면의 SEM 사진이다.As described above, the actuator of the present invention may include two or more polymer unit fibers forming a torsion structure or a twist structure, but include a heat dissipation material on the torsion structure or the surface of the twist structure. This will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a schematic diagram of a driver having a twisted structure among drivers according to an embodiment of the present invention. 2 is a SEM photograph of the surface of the driver after coating the heat radiation material to the driver having a twisted structure of the driver according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 꼬임 구조를 갖는 구동기는 방열 물질이 꼬임 구조의 표면에 분포할 수 있다. 이것은 도 2를 참고할 때도 알 수 있다. 도 2를 참고하면 방열 물질이 꼬임 구조의 표면에 분포한다. 이를 통해 본 발명의 구동기는 구동 속도를 현저하게 개선할 수 있다.Referring to FIG. 1, a driver having a twisted structure of the present invention may distribute heat dissipation material on the surface of the twisted structure. This can also be seen when referring to FIG. 2. Referring to FIG. 2, the heat radiation material is distributed on the surface of the twisted structure. Through this, the driver of the present invention can significantly improve the driving speed.

바람직하게는, 본 발명의 꼬임 구조를 갖는 구동기는 꼬임 구조의 길이 방향에 있어서 꼬임 구조의 중심을 기준으로 꼬임 구조의 최외곽 표면에만 방열 물질을 포함할 수 있다. 그러한 경우, 본 발명의 꼬임 구조를 갖는 구동기는 그 내부에 상기 단위 섬유들로 둘러싸인 공극을 포함하고, 상기 공극은 방열 물질을 포함하지 않게 된다. 특히, 본 발명의 구동기는 가열에 의해 수축될 경우에도 공극이 사라지지 않고 확보될 수 있다. 따라서, 구동기를 가열/냉각에 의한 반복적인 구동에도 방해가 되지 않으면서 구동 속도를 현저하게 개선할 수 있다. Preferably, the driver having the twisted structure of the present invention may include heat dissipating material only on the outermost surface of the twisted structure with respect to the center of the twisted structure in the longitudinal direction of the twisted structure. In such a case, the driver having the twisted structure of the present invention includes a void surrounded by the unit fibers therein, and the void does not include a heat dissipating material. In particular, the actuator of the present invention can be secured without voids even when shrinked by heating. Therefore, the driving speed can be remarkably improved without disturbing the repetitive driving by heating / cooling the driver.

일 구체예에서, 본 발명의 구동기에서는 방열 물질은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조의 최외곽 표면에만 형성하되, 고분자 단위 섬유의 길이 방향을 따라 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하지 않을 수 있다. 단, 이 경우 방열 물질은 고체상이 될 수 있다. 따라서, 방열 물질이 구동기의 구동 속도는 개선하면서 구동기의 가열 및 수축의 반복에 의한 구동기의 구동에는 전혀 영향을 주지 않을 수 있다. In one embodiment, in the actuator of the present invention, the heat dissipating material may be formed only on the outermost surface of the torsion structure or the twisted structure, but may not form the twisted structure or the twisted structure along the longitudinal direction of the polymer unit fiber. In this case, however, the heat dissipation material may be in a solid phase. Thus, the heat dissipation material may have no effect on the driving of the driver by repetition of heating and shrinking of the driver while improving the driving speed of the driver.

이하, 본 발명의 구동기의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the driver of this invention is demonstrated in detail.

구동기는 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함한다. 본 발명의 구동기는 고분자 단위 섬유 2개 이상이 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성한 형태 단독 또는 이들 복수개가 배열되어 다발을 형성하는 경우를 포함할 수 있다. The driver includes two or more polymer unit fibers. The driver of the present invention may include a case in which two or more polymer unit fibers form a twisted structure or a twisted structure alone or when a plurality of these fibers are arranged to form a bundle.

2개 이상의 고분자 단위 섬유는 구동기 분야에서 통상적으로 사용되는 고분자로 형성될 수 있다. 예를 들면, 고분자는 유연성을 갖는 투명 또는 불투명 소재로서 나일론, 폴리우레탄 등이 될 수 있다. The two or more polymer unit fibers may be formed of a polymer commonly used in the driver field. For example, the polymer may be nylon, polyurethane, or the like as a flexible, transparent or opaque material.

2개 이상의 고분자 단위 섬유는 단면이 원형 또는 무정형이고 소정의 길이를 갖는 섬유로서, 고분자 단위 섬유는 직경이 수 나노미터 또는 수 마이크로미터를 갖는 나노 섬유 또는 마이크로 섬유 형태가 될 수 있다. The two or more polymer unit fibers are fibers having a circular or amorphous cross section and having a predetermined length, and the polymer unit fibers may be in the form of nanofibers or microfibers having a diameter of several nanometers or several micrometers.

고분자 단위 섬유 단독으로 구동기를 형성할 수도 있으나 고분자 단위 섬유 표면에 도전성 물질이 코팅될 수도 있다. 이것은 단위 섬유에 전류를 인가함으로써 구동기의 가열 속도를 높일 수 있으며, 열 확산을 촉진하여 가열 특성을 개선할 수 있다. 도전성 물질은 은, 금, 구리, 알루미늄 등을 포함할 수 있고, 바람직하게는 은을 포함할 수 있다. 도전성 물질을 고분자 섬유 표면에 코팅하는 것은 당업자에게 알려진 통상의 방법을 적용할 수 있다. 도전성 물질은 도금된 필름, 나노입자, 나노와이어, 3차원 소재 형태가 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The actuator may be formed by the polymer unit fiber alone, or a conductive material may be coated on the polymer unit fiber surface. This can increase the heating rate of the driver by applying a current to the unit fiber, and can promote heat diffusion to improve the heating characteristics. The conductive material may include silver, gold, copper, aluminum, and the like, and preferably may include silver. Coating the conductive material on the surface of the polymer fiber can be applied to conventional methods known to those skilled in the art. The conductive material may be in the form of a plated film, nanoparticles, nanowires, three-dimensional material, but is not limited thereto.

구동기를 구성하는 고분자 단위 섬유 2개 이상은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성한다. 비틀림 구조 또는 꼬임 구조는 비틀림이나 꼬임이 없는 단순한 직선형의 구동기와는 전혀 다른 형상을 나타낸다. 본 명세서에서 "비틀림 구조"는 고분자 단위 섬유의 직경에 따라 달라지기는 하지만 일반적으로 인가되는 꼬임수가 4000 이상 8000 이하 turn/m인 구조를 의미한다. 본 명세서에서 "꼬임 구조"는 고분자 단위 섬유의 직경에 따라 달라지기는 하지만 일반적으로 인가되는 꼬임수가 1000 이상 4000 미만 turn/m인 구조를 의미한다.At least two polymer unit fibers constituting the actuator form a torsional structure or a twisted structure. The torsional structure or twisting structure has a completely different shape from the simple straight actuator without torsion or twisting. As used herein, the term "torsional structure" means a structure in which the number of twists applied is not less than 4000 and not more than 8000, although it depends on the diameter of the polymer unit fibers. As used herein, "twist structure" means a structure in which the number of twists applied is generally greater than 1000 and less than 4000 turn / m, although it depends on the diameter of the polymer unit fibers.

방열 물질은 특별히 제한되지 않지만, 반데르발스 결합(van der waals force) 또는 기타 화학적 결합에 의해 고분자 단위 섬유 표면에 결합되어 있을 수 있다. 이를 통해 방열 물질이 고분자 단위 섬유 표면에 강하게 결합되어 있음으로 인해 구동기의 수축과 복원시 반복적으로 일어나더라도 구동 속도 및 구동에 영향을 주지 않아서 구동기의 신뢰성을 높일 수 있다. The heat dissipating material is not particularly limited, but may be bonded to the polymer unit fiber surface by van der waals force or other chemical bond. As a result, the heat radiation material is strongly bonded to the surface of the polymer unit fiber, thereby increasing the reliability of the driver because it does not affect the driving speed and the driving even when repeatedly occurring during contraction and restoration of the driver.

방열 물질은 형상에 제한을 두지 않지만 고상(solid phase)의 방열 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 이를 통해 방열 효과를 낼 수 있고 방열 물질이 액상인 경우 구동기의 제조 과정서 액상의 방열 물질이 꼬임 구조 또는 비틀림 구조 내의 공극으로 스며들 수 있어서 구동에 영향을 줄 수 있는데 이러한 문제점이 없을 수 있다. 고상은 플레이크(flake)형, 폼(form)형, 나노튜브(nanotube)형 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The heat dissipating material is not limited in shape, but it is preferable to use a solid phase heat dissipating material. This can produce a heat dissipation effect and when the heat dissipation material is a liquid, the heat dissipation material of the liquid may penetrate into the voids in the twisted structure or torsion structure during the manufacturing process of the driver may affect the driving, there may be no such problem. The solid phase may include, but is not limited to, one or more of flake type, foam type, and nanotube type.

고상의 방열 물질로서, 그래핀, 그래파이트(흑연), 탄소나노튜브 등의 탄소 소재 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 그래핀, 그래파이트는 단일층 또는 다층의 그래핀을 포함할 수 있다. 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 고상의 방열 물질은 탄소 소재에 국한되지 않으며, 금속 나노와이어, 금속 섬유, 금속 나노입자 등을 포함할 수 있다.As a solid heat dissipating material, it may include one or more of carbon materials, such as graphene, graphite (graphite), carbon nanotubes. Graphene, graphite may comprise a single layer or multiple layers of graphene. The carbon nanotubes may include one or more of single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes. The solid heat dissipating material is not limited to the carbon material, and may include metal nanowires, metal fibers, metal nanoparticles, and the like.

방열 물질은 방열 물질 단독으로 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 형성될 수도 있지만, 방열층을 형성하여 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 형성될 수도 있다. 이 경우 방열층은 방열 물질과 실리콘 수지(silicone resin)를 포함하는 방열층용 조성물로 형성됨으로써 방열 물질을 고분자 단위 섬유에 보다 안정적으로 결합시킬 수 있고 실리콘 수지가 유연성을 가질 경우 구동기의 유연성을 보다 높일 수 있다. 실리콘 수지는 특별히 제한되지 않지만 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxna) 등을 포함하는 폴리알킬실록산을 포함할 수 있다. 방열층용 조성물은 구동기에 추가적인 기능을 제공할 수 있는 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The heat dissipating material may be formed in the torsion structure or the twisted structure alone, or may be formed in the torsion structure or the twisted structure by forming a heat dissipation layer. In this case, the heat dissipation layer is formed of a heat dissipation layer composition including a heat dissipation material and a silicone resin, so that the heat dissipation material can be more stably bonded to the polymer unit fiber, and when the silicone resin has flexibility, the flexibility of the driver is increased. Can be. The silicone resin is not particularly limited but may include polyalkylsiloxanes including polydimethylsiloxna and the like. The heat dissipating layer composition may further include conventional additives that may provide additional functions to the driver.

본 발명의 구동기는 가열에 의해 수축되었다가 냉각시키면 다시 복원되는 열 구동형이 될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 구동기의 작동 온도는 35℃에서 120℃가 될 수 있는데, 이는 고분자의 종류에 따라 달라지게 된다. 상기 범위에서, 본 발명의 방열 물질을 포함하는 경우 구동 속도 개선 효과가 있을 수 있다.The actuator of the present invention may be a heat driven type that is contracted by heating and then restored when cooled. Specifically, the operating temperature of the actuator of the present invention may be from 35 ℃ to 120 ℃, which will vary depending on the type of polymer. In the above range, when including the heat radiation material of the present invention may have an effect of improving the drive speed.

이하, 본 발명의 일 실시예의 구동기의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the driver of one embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예의 구동기의 제조방법은 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상에 대해 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하고, 상기 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 방열 물질을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.The method of manufacturing an actuator of an embodiment of the present invention includes two or more polymer unit fibers and forms a torsion structure or a twisted structure with respect to two or more of the polymer unit fibers, and the heat dissipation material is applied to the torsion structure or the twisted structure. Coating may be included.

먼저 2개 이상의 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상에 대해 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성한다. 고분자 단위 섬유에 대해 꼬임 구조를 형성하는 방법은 당업자에게 알려진 통상의 방법에 의한다. 예를 들면, 고분자 단위 섬유 양 말단을 서로 반대 방향으로 회전시켜 이루어질 수도 있고, 양 말단을 고정시키되, 반대쪽 말단만을 회전시켜 이루어질 수 있다. 즉, 고분자 단위 섬유 2개를 이용해서 비틀림 또는 꼬임을 부여할 수 있는 것이라면 제한되지 않는다. 꼬임수에 따라 비틀림 구조 또는 꼬임 구조로 나누어질 수 있다. First, a torsional or twisted structure is formed for two or more of the two or more polymer unit fibers. The method of forming the twisted structure on the polymer unit fiber is by a conventional method known to those skilled in the art. For example, both ends of the polymer unit fibers may be rotated in opposite directions, or both ends may be fixed, but only the opposite ends may be rotated. That is, it is not limited as long as it can give twist or twist using two polymer unit fibers. Depending on the number of twists, it may be divided into a twisting structure or a twisting structure.

방열 물질은 상기에서 상술한 바와 같다.The heat dissipating material is as described above.

코팅 방법은 특별히 제한되지 않는다. 방열 물질 자체를 화학기상증착(chemical vapor deposition)으로 합성한 후, 합성된 필름형 방열 물질을 구동기에 코팅할 수 있다. 또는 방열 물질을 소정의 용매에 혼합하여 방열 물질의 도공성 및/또는 코팅성을 높여 코팅할 수도 있다. 용매는 방열 물질을 용해시키지 않을 수 있는 통상의 용매를 포함할 수 있는데, 예를 들면 물, 에탄올 등의 알코올, 메틸2-피롤리돈과 같은 비알코올성 유기 용매 등을 사용할 수 있다. 용매 중 방열 물질의 함량은 코팅성을 고려하여 조절될 수 있다. 또는 방열 물질과 실리콘 수지를 포함하는 방열층용 조성물을 사용해서 코팅할 수도 있다. 코팅 방법은 특별히 제한되지 않으며 딥 코팅, 스프레이 코팅 등이 될 수 있다.The coating method is not particularly limited. After the heat radiation material itself is synthesized by chemical vapor deposition, the synthesized film heat radiation material may be coated on the driver. Alternatively, the heat dissipating material may be mixed with a predetermined solvent to increase the coatability and / or coating property of the heat dissipating material. The solvent may include a conventional solvent which may not dissolve the heat dissipating material. For example, water, alcohols such as ethanol, and nonalcoholic organic solvents such as methyl 2-pyrrolidone may be used. The content of the heat dissipating substance in the solvent may be adjusted in consideration of the coating property. Alternatively, the coating may be performed using a heat dissipating layer composition comprising a heat dissipating substance and a silicone resin. The coating method is not particularly limited and may be dip coating, spray coating or the like.

본 발명의 제조 방법은 방열 물질을 코팅한 후 건조시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 건조 온도 및 건조 시간은 특별히 제한되지 않는다.The manufacturing method of the present invention may further comprise the step of drying after coating the heat radiation material. The drying temperature and drying time are not particularly limited.

본 발명의 구동기의 제조방법은 상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조를 가열하여 상기 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 수축시키고, 그리고 상기 수축된 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 방열 물질을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다. 이를 통해, 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 먼저 가열시켜 수축시킨 다음에 방열 물질을 코팅함으로써 구동 속도를 현저하게 개선하면서도 구동기의 가열 및 냉각에 의한 수축과 복원의 구동에는 방열 물질 코팅전 대비 구동 특성이 동일하게 나오도록 할 수 있다. 특히, 방열 효과를 높이기 위해 방열 물질 층의 두께를 두껍게 하거나 방열 물질의 함량을 늘릴 경우 구동기의 강성이 증가함으로 인하여 구동 특성이 나빠질 수 있다. 그러나, 본 발명의 제조 방법은 방열 물질 층의 두께를 두껍게 하더라도 구동 특성의 저하와 같은 문제점이 없게 하였다.The manufacturing method of the driver of the present invention may include heating the torsional structure or the twisted structure to shrink the torsional structure or the twisted structure, and coating a heat dissipation material on the contracted torsional or twisted structure. Through this, the torsional or twisted structure is first heated to shrink and then coated with a heat dissipating material to significantly improve the driving speed, while driving characteristics of the shrinkage and restoration by heating and cooling of the actuator are the same as before the heat dissipating material is coated. I can make it come out. In particular, when the thickness of the heat dissipating material layer is increased or the content of the heat dissipating material is increased to increase the heat dissipation effect, the driving characteristics may be deteriorated due to an increase in the rigidity of the driver. However, the manufacturing method of the present invention eliminates problems such as deterioration of driving characteristics even when the thickness of the heat dissipating material layer is increased.

비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 가열하여 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 수축시킬 수 있다. 이때 수축은 비틀림 구조 또는 꼬임 구조의 길이 방향 즉 고분자 단위 섬유의 길이 방향을 따라 수축하는 것을 의미한다. 수축되는 정도인 수축률은 하기 식 1로 표시할 수 있으며 수축률은 5% 내지 30%, 바람직하게는 10% 내지 30%가 될 수 있다. 상기 범위에서 적은 양의 방열 물질을 사용하더라도 구동 속도를 개선할 수 있고 최종 제조된 구동기의 구동 특성에도 영향을 주지 않을 수 있다.The torsional or twisting structure can be heated to shrink the torsional or twisting structure. In this case, the contraction refers to contraction in the longitudinal direction of the twisted structure or the twisted structure, that is, in the longitudinal direction of the polymer unit fiber. Shrinkage, which is a degree of shrinkage, may be represented by the following Equation 1 and the shrinkage may be 5% to 30%, preferably 10% to 30%. Even if a small amount of heat dissipating material is used in the above range, the driving speed may be improved and the driving characteristics of the final manufactured driver may not be affected.

<식 1><Equation 1>

수축률 = (A - B)/A x 100Shrinkage = (A-B) / A x 100

(상기 식 1에서, A는 수축 전 구동기의 최대 길이(단위:mm) (Equation 1, A is the maximum length of the actuator before contraction (unit: mm)

B는 수축 후 구동기의 최대 길이(단위:mm))B is the maximum length of the actuator after shrinkage in mm

일 구체예에서, 구동기는 구동 온도 40℃ 내지 120℃, 바람직하게는 100℃에서 가열될 수 있다 상기 범위에서, 방열 물질의 코팅이 잘 될 수 있다.In one embodiment, the driver can be heated at a drive temperature of 40 ° C. to 120 ° C., preferably 100 ° C. In the above range, the coating of the heat dissipating material can be well done.

이하, 본 발명의 일 실시예의 구동기의 용도를 설명한다.Hereinafter, the use of the driver of an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예의 구동기는 인공 근육, 센서 등에 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The driver of an embodiment of the present invention can be used for artificial muscles, sensors, and the like, but is not limited thereto.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, the following examples are provided to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 One

나일론 섬유 2개 각각 표면에 은을 코팅하고, 나일론 섬유 2개 양 말단을 서로 반대 방향으로 회전시켜 꼬임 구조를 형성하였다. 그래파이트 나노플레이트레트(graphite nanoplatelet)을 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)에 넣고 혼합한 후 초음파 처리하여 보다 얇은 그래핀으로 박리시키고, 여과하여 그래핀을 얻었다. 얻은 그래핀을 물과 에탄올 혼합 용액에 분산하여 방열 물질을 포함한 용액을 제조하였다. 상기 제조한 방열 물질을 포함한 용액을 스프레이 건을 이용해서 코팅하였다. 이로부터 제조된 구동기를 도 2에 나타내었다. 본 실시예에서 코팅된 방열 물질의 양은 약 1.6mg이고 구동기의 무게는 약 250mg이다. 제조한 구동기의 표면을 SEM으로 찍은 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2을 참조하면, 그래핀이 나일론 섬유에 잘 붙어있음을 확인할 수 있다. 제조한 구동기 하단에 500g의 추를 달아 하중을 가하고, 전류를 인가하여 100℃까지 가열하고 전류를 끊어서 35℃까지 냉각시키는 것을 반복하면서 구동기의 구동 시간을 측정하였다. 그 결과, 도 3에 나타내었다. 도 3를 참조하면, 그래핀 코팅 후 구동기의 전체 구동시간이 획기적으로 단축되었으며, 약 31%의 전체 구동 시간이 감소되었다.Silver was coated on the surface of each of the two nylon fibers, and both ends of the two nylon fibers were rotated in opposite directions to form a twisted structure. Graphite nanoplatelets were added to NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), mixed, sonicated, separated into thinner graphene, and filtered to obtain graphene. The obtained graphene was dispersed in a mixed solution of water and ethanol to prepare a solution including a heat radiation substance. The solution containing the heat radiation material prepared above was coated using a spray gun. The driver manufactured therefrom is shown in FIG. 2. In this embodiment the amount of coated heat dissipating material is about 1.6 mg and the weight of the actuator is about 250 mg. The result of taking the surface of the manufactured driver by SEM is shown in FIG. Referring to Figure 2, it can be seen that the graphene is well attached to the nylon fiber. A weight of 500 g was applied to the lower end of the manufactured driver, a load was applied thereto, and the driving time of the driver was measured while repeating the application of a current, heating to 100 ° C., cutting off the current, and cooling to 35 ° C. As a result, it is shown in FIG. Referring to FIG. 3, the total driving time of the actuator after graphene coating was significantly shortened, and the total driving time of about 31% was reduced.

실시예Example 2 2

실시예 1에서, 그래핀과 함께 폴리디메틸실록산 수지를 더 포함시켜 방열 물질을 포함한 용액을 제조하고 이것을 사용해서 구동기를 제조한 점을 제외하고는 동일한 방법으로 구동기를 제조하였다. 이때 그래핀은 폴리디메틸실록산 대비 25부피%로 포함되었다. 이로부터 제조된 구동기를 도 4에 나타내었다. 제조한 구동기의 표면을 SEM으로 찍은 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4를 참조하면, 그래핀이 나일론 섬유에 잘 붙어있음을 확인할 수 있다. 제조한 구동기에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 구동 시간을 측정하였다. 그 결과, 도 5에 나타내었다. 도 5를 참조하면, 그래핀 코팅 후 구동기의 전체 구동시간이 획기적으로 단축되었으며, 약 37%의 전체 구동 시간이 감소되었다.In Example 1, a driver was manufactured in the same manner except that a polydimethylsiloxane resin was further included with graphene to prepare a solution including a heat dissipating material, and a driver was used to prepare a solution. At this time, graphene was included in 25% by volume compared to polydimethylsiloxane. The driver manufactured therefrom is shown in FIG. 4. The result of taking the surface of the manufactured driver by SEM is shown in FIG. Referring to Figure 4, it can be seen that the graphene is well attached to the nylon fiber. The driving time was measured in the same manner as in Example 1 for the manufactured driver. As a result, it is shown in FIG. Referring to FIG. 5, the total driving time of the actuator after graphene coating is significantly shortened, and the total driving time of about 37% is reduced.

실시예Example 3 3

실시예 1에서, 방열 물질을 포함하는 용액으로 탄소나노튜브와 폴리디메틸실록산 수지를 혼합하여 제조하고 이것을 사용해서 구동기를 제조한 점을 제외하고는 동일한 방법으로 구동기를 제조하였다. 이때 탄소나노튜브는 폴리디메틸실록산 대비 0.1중량%로 포함되었다. 이로부터 제조된 구동기를 도 6에 나타내었다. 제조한 구동기의 표면을 SEM으로 찍은 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6을 참조하면, 그래핀이 나일론 섬유에 잘 붙어있음을 확인할 수 있다. 제조한 구동기에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 구동 시간을 평가하였을 때 코팅전 대비 구동 시간이 약 12% 감소하였다.In Example 1, a driver was manufactured in the same manner except that a carbon nanotube and a polydimethylsiloxane resin were mixed with a solution containing a heat dissipating material and the actuator was manufactured using the same. At this time, the carbon nanotubes were included in 0.1% by weight compared to the polydimethylsiloxane. The driver manufactured therefrom is shown in FIG. 6. 6 shows the results of SEM observation of the surface of the manufactured actuator. Referring to Figure 6, it can be seen that the graphene is well attached to the nylon fiber. When the driving time was evaluated in the same manner as in Example 1 with respect to the manufactured driver, the driving time was reduced by about 12% compared to before the coating.

실시예Example 4 4

방열 물질로 3차원의 그래핀 폼을 사용하였다. 화학기상증착법으로 니켈 폼에 다층의 그래핀을 합성하여 3차원 구조를 만들고 니켈을 에칭함으로써 그래핀 폼을 제조하였다. 이를 사용해서 실시예 1과 동일한 방법으로 구동기를 제조하였다. 이로부터 제조된 구동기를 도 7에 나타내었다. 제조한 구동기의 표면을 SEM으로 찍은 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7을 참조하면, 그래핀 폼이 나일론 섬유에 잘 붙어있음을 확인할 수 있다. 제조한 구동기에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 구동 시간을 측정하였다. 그 결과, 도 8에 나타내었다. 도 8를 참조하면, 그래핀 폼 코팅 후 구동기의 전체 구동시간이 획기적으로 단축되었으며, 약 14%의 전체 구동 시간이 감소되었다.Three-dimensional graphene foam was used as a heat dissipating material. Graphene foam was prepared by synthesizing multilayer graphene on nickel foam by chemical vapor deposition to form a three-dimensional structure and etching nickel. Using this, a driver was manufactured in the same manner as in Example 1. The driver manufactured therefrom is shown in FIG. 7. The result of taking the surface of the manufactured actuator by SEM is shown in FIG. Referring to Figure 7, it can be seen that the graphene foam is well attached to the nylon fiber. The driving time was measured in the same manner as in Example 1 for the manufactured driver. As a result, it is shown in FIG. Referring to FIG. 8, the total driving time of the actuator after graphene foam coating was significantly shortened, and the total driving time of about 14% was reduced.

실시예Example 5 5

방열 물질로 대면적의 단층 그래핀을 사용하고, 대면적의 그래핀을 구동기에 감아서 구동기를 제조하였다.이로부터 제조된 구동기를 도 9에 나타내었다. 제조한 구동기의 표면을 SEM으로 찍은 결과를 도 9에 나타내었다. 도 9을 참조하면, 그래핀이 나일론 섬유에 잘 붙어있음을 확인할 수 있다. 제조한 구동기에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 구동 시간을 평가하였을 때 코팅전 대비 구동 시간이 약 18% 감소하였다.A large area of single layer graphene was used as a heat dissipating material, and a large area of graphene was wound on a driver to prepare a driver. The driver manufactured therefrom is shown in FIG. 9. The result of taking the surface of the manufactured driver by SEM is shown in FIG. Referring to Figure 9, it can be seen that the graphene is well attached to the nylon fiber. When the driving time was evaluated in the same manner as in Example 1 with respect to the manufactured actuator, the driving time was reduced by about 18% compared to before the coating.

실시예Example 6 6

실시예 1에서 제조한 꼬임 구조를 100℃에서 가열시켜 꼬임 구조를 수축시켰다. 이때 상기 식 1의 수축률은 12%이었다. 수축시킨 꼬임 구조에 상기 제조한 방열 물질을 포함한 용액을 스프레이 건을 이용해서 코팅하였다. 본 실시예에서는 코팅양이 약 4.5mg으로 그래핀 코팅량을 약 3배로 늘린 것을 제외하고는 동일한 방법으로 구동기를 제조하였다. 코팅된 표면에 대한 SEM 사진은 도 10과 같다. 도 3과 비교하면 가열을 통해 구동기를 수축시켜 코팅을 했을 때, 방열 물질이 구동기 표면에 균일하게 코팅된 것을 확인할 수 있으며, 구동기 섬유 가닥 안의 기공으로는 잘 들어가지 않는 것을 확인할 수 있다. 제조한 구동기에 대해 실시예 1과 동일한 방법으로 구동 시간을 평가하였다. 그 결과를 도 11에 나타내었다. 도 11에서와 같이 구동 시간이 약 26% 감소하였다. 실시예 1과 비교하면 실시예 1 대비 코팅량이 3배 정도 많이 코팅되었는데, 일반적으로 코팅량이 많아지면 코팅층의 강성이 증가해서 구동 특성이 나빠지게 된다. 그러나, 코팅량이 많아져 코팅층이 두껍게 형성되었음에도 불구하고 구동 특성이 동등하게 나옴을 확인하였다. 이를 통해 가열을 통해 구동기를 수축시켜 방열 물질을 코팅하는 것이 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.The twisted structure prepared in Example 1 was heated at 100 ° C. to shrink the twisted structure. At this time, the shrinkage of Equation 1 was 12%. A solution containing the prepared heat dissipating material was coated on the shrunk twist structure using a spray gun. In this example, the actuator was manufactured in the same manner except that the coating amount was increased to about 4.5 mg and the graphene coating amount was increased three times. SEM photographs of the coated surfaces are shown in FIG. 10. When compared with FIG. 3 when the coating by shrinking the actuator by heating, it can be seen that the heat dissipation material is uniformly coated on the surface of the driver, it can be seen that does not enter well into the pores in the driver fiber strands. The drive time was evaluated by the same method as Example 1 about the manufactured driver. The results are shown in FIG. As in FIG. 11, the driving time was reduced by about 26%. Compared with Example 1, the coating amount was about three times higher than that of Example 1, but in general, when the coating amount is increased, the rigidity of the coating layer is increased, thereby deteriorating driving characteristics. However, although the coating amount was increased, it was confirmed that the driving characteristics were equally obtained even though the coating layer was formed thick. This confirmed that it is very effective to coat the heat radiation material by shrinking the actuator through heating.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. Simple modifications and changes of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications and changes can be seen to be included in the scope of the present invention.

Claims (11)

2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고,
상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상은 비틀림 구조(twist structure) 또는 꼬임 구조(coil structure)를 가지고,
상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조의 표면에 방열 물질을 포함하는 것인, 구동기(actuator)로서,
상기 방열 물질은 고상이고, 그래핀, 흑연, 탄소나노튜브, 금속 나노와이어, 금속 나노입자 중 하나 이상을 포함하고,
상기 구동기는 열 구동형이고,
상기 방열 물질은 방열층을 형성하는 것인, 구동기.
Comprising at least two polymer unit fibers,
Two or more of the polymer unit fibers have a twist structure or a coil structure,
An actuator, comprising a heat dissipating material on the surface of the torsion structure or the twist structure,
The heat dissipating material is solid, and includes at least one of graphene, graphite, carbon nanotubes, metal nanowires, and metal nanoparticles,
The driver is thermally driven,
And the heat dissipating material forms a heat dissipation layer.
제1항에 있어서, 상기 비틀림 구조 또는 상기 꼬임 구조는 그 내부에 상기 단위 섬유들로 둘러싸인 공극을 포함하고, 상기 공극은 방열 물질을 포함하지 않는 것인, 구동기.
The driver of claim 1, wherein the torsional structure or the twisted structure includes a void therein surrounded by the unit fibers, and the void does not include a heat dissipating material.
제1항에 있어서, 상기 방열 물질은 상기 고분자 단위 섬유의 길이 방향을 따라 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하지 않는 것인, 구동기.
The driver of claim 1, wherein the heat dissipation material does not form a twist structure or a twist structure along the length direction of the polymer unit fiber.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 방열층은 상기 방열 물질 및 실리콘 수지를 포함하는 방열층용 조성물로 형성되는 것인, 구동기.
The driver of claim 1, wherein the heat dissipation layer is formed of a heat dissipation layer composition including the heat dissipation material and a silicone resin.
제5항에 있어서, 상기 실리콘 수지는 폴리디메틸실록산을 포함하는 것인, 구동기.
The driver of claim 5, wherein the silicone resin comprises polydimethylsiloxane.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 고분자 단위 섬유 표면에 은이 더 코팅되어 있는 것인, 구동기.
The actuator of claim 1, wherein silver is further coated on the polymer unit fiber surface.
삭제delete 2개 이상의 고분자 단위 섬유들을 포함하고 상기 고분자 단위 섬유들 중 2개 이상에 대해 비틀림 구조 또는 꼬임 구조를 형성하고,
상기 비틀림 구조 또는 꼬임 구조에 방열 물질을 코팅하는 단계를 포함하는 것인, 구동기의 제조방법으로서,
상기 방열 물질은 고상이고, 그래핀, 흑연, 탄소나노튜브, 금속 나노와이어, 금속 나노입자 중 하나 이상을 포함하고,
상기 구동기는 열 구동형이고,
상기 방열 물질은 상기 코팅하는 단계에 의해 방열층을 형성하는 것인, 구동기의 제조방법.
Comprising at least two polymer unit fibers and forming a torsional or twisted structure for at least two of the polymer unit fibers,
A method for manufacturing a driver comprising the step of coating a heat radiation material on the torsion structure or twist structure,
The heat dissipating material is solid, and includes at least one of graphene, graphite, carbon nanotubes, metal nanowires, and metal nanoparticles,
The driver is thermally driven,
The heat dissipating material is to form a heat dissipation layer by the coating step, the manufacturing method of the driver.
제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항, 제8항 중 어느 한 항의 구동기 또는 제10항의 제조방법으로 제조된 구동기를 포함하는 인공 근육.An artificial muscle comprising a driver according to any one of claims 1 to 3, 5, 6 and 8 or a driver manufactured by the manufacturing method of claim 10.
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