KR20160125035A - 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법 - Google Patents

탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160125035A
KR20160125035A KR1020150055649A KR20150055649A KR20160125035A KR 20160125035 A KR20160125035 A KR 20160125035A KR 1020150055649 A KR1020150055649 A KR 1020150055649A KR 20150055649 A KR20150055649 A KR 20150055649A KR 20160125035 A KR20160125035 A KR 20160125035A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal
carbon
nanomaterial
aqueous solution
polymer
Prior art date
Application number
KR1020150055649A
Other languages
English (en)
Inventor
함문호
기한길
정선호
최영민
조예진
Original Assignee
광주과학기술원
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원, 한국화학연구원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020150055649A priority Critical patent/KR20160125035A/ko
Publication of KR20160125035A publication Critical patent/KR20160125035A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/12—Polymers characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법이 제공된다. 구체적으로, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체 제조방법은, 양친성 고분자를 포함하는 용매 내에 탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 각각 첨가하여 탄소 나노재료 수용액 및 금속 나노재료 수용액을 형성하고, 상기 금속 나노재료 수용액 및 상기 탄소 나노재료 수용액을 혼합한 다음, 상기 혼합된 수용액에 폴리우레탄 수용액을 첨가하는 것에 대해 개시하고 있다. 본 발명은 양친성 고분자를 이용하는 수계 공정을 통해 탄소/금속/고분자 나노복합체를 용이하게 제조할 수 있어, 친환경적이며 공정의 간소화 및 제조비용 절감을 실현할 수 있으며, 상온·상압에서도 안정적으로 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 균일하게 분산시킨 필름을 제조할 수 있어, 관련 분야에 적극 활용될 수 있다. 아울러, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하여 제조된 필름은 고신축성 및 고전도성 성능을 나타내고 있어, 유연/연성/신축 전극용 소재로의 응용을 기대할 수 있다.

Description

탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법{METHOD OF FABRICATING CARBON/METAL/POLYMER NANOCOMPOSITES AND METHOD OF FABRICATING HIGHLY STRETCHABLE/HIGHLY CONDUCTIVE FILM COMPRISING THE NANOCOMPOSITES}
본 발명은 복합소재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조 및 이에 의해 제조된 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하는 고신축성 및 고전도성 필름의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 금속 나노재료는 환원제를 이용하여 금속 이온으로부터 화학적 합성을 통해 형성된 나노 크기의 금, 은, 구리, 니켈 등의 금속들을 말한다. 금속 나노재료의 합성 공정 수행시 반응 시간, 반응 온도 및 반응 분위기 등의 공정 변수를 제어하여 금속 나노재료의 형상과 크기를 적절하게 조절할 수 있으며, 주로 금속 나노재료는 0차원의 나노입자(nanoparticle), 1차원의 나노선(nanowire), 2차원의 필름(flim) 형태로 구분된다. 금속 나노재료는 벌크(bulk) 형태의 금속 재료보다 전기 전도도가 높은 특징이 있어, 신축성 및 전기 전도성의 향상이 요구되는 소재 개발에 활용되고 있다.
한편, 1차원 탄소나노튜브(carbon nanotube)와 2차원 그래핀(graphene)으로 대표되는 탄소 나노재료는 탄소 원자로만 이루어진 나노 크기의 물질로써, 높은 전기 전도도와 우수한 물리적, 화학적 안정성 및 기계적인 강도를 지니고 있으며, 특히, 기계적 변형에도 손상 없이 유연성을 유지하는 특징이 있다. 또한, 탄소 나노재료는 부피 또는 무게 대비 표면적이 넓은 그물망(network) 구조를 용이하게 구현할 수 있어, 퍼컬레이션 이론(percolation theory)에서 설명되는 바와 같이, 이를 통해 우수한 전하 수송 능력을 가질 수 있다. 이러한 특징으로 인해 탄소 나노재료는 신축성 및 전기 전도성의 향상이 요구되는 소재에 적용하는 경우, 기계적인 변형에 대한 저항성과 전기 전도도 개선 효과를 기대할 수 있다.
종래의 유연(flexible) 전극에 사용되는 복합소재들은 주로 금, 은, 구리 등의 금속 나노재료와 단층 또는 다층의 탄소나노튜브 및 그래핀 등의 탄소 나노재료를 유기 용매에 분산시켜 잉크 형태로 제조하여 사용되고 있다. 하지만, 이러한 유기 용매 상의 공정은, 수계(water-based) 공정에 비해 잔류 용매 제거 공정, 환기 장치 등의 부수적인 공정 및 장비가 요구되어 제조비용이 높으며, 또한, 제조 과정에서 사용되는 유기 용매가 인체와 환경에 매우 유해한 문제가 있어, 친환경적인 수용액 기반의 복합소재의 제조 공정에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 제조공정의 간소화 및 제조비용을 절감할 수 있으면서도, 높은 신축성과 전기 전도도를 지닌 복합소재의 제조 및 이를 포함하는 필름의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 양친성(amphiphilic) 고분자를 포함하는 용매 내에, 탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 각각 첨가하여 탄소 나노재료 수용액 및 금속 나노재료 수용액을 형성하는 단계 및 상기 탄소 나노재료 수용액 및 상기 금속 나노재료 수용액을 혼합한 후, 폴리우레탄 수용액을 첨가하여 탄소/금속/고분자 나노복합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 양친성 고분자는 친수성 작용기를 갖는 탄화수소 고분자를 포함할 수 있다.
상기 친수성 작용기는 아크릴산(acrylic acid), 카보닐기(carbonyl), 술폰산기(sulfonic acid)) 및 인산기(phosphate) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 용매에 포함된 상기 양친성 고분자의 농도는 0.5wt% 내지 10wt%일 수 있다.
상기 탄소 나노재료는 탄소나노튜브, 그래핀 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 탄소 나노재료 수용액은 교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 탄소 나노재료 수용액에 포함된 상기 탄소 나노재료의 농도는 0.01mg/ml 내지 1mg/ml일 수 있다.
상기 금속 나노재료는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 텅스텐(W) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 금속 나노재료 수용액은 교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 금속 나노재료 수용액에 포함된 상기 금속 나노재료의 농도는 1mg/ml 내지 300mg/ml일 수 있다.
상기 폴리우레탄 수용액에 포함된 상기 폴리우레탄의 농도는 0.1wt% 내지 35wt%일 수 있다.
상기 폴리우레탄 수용액 첨가시 0.1ml 내지 10ml의 증류수를 더 첨가할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 기판 상에, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법을 통해 제조된 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치하는 단계 및 상기 기판 상에 배치된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 건조시켜 필름을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 기판 상에 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 기판 상에 배치하는 단계는, 진공여과법(vacuum filteration), 스프레이 코팅법(spray coating), 침지법(dipping), 스핀코팅법(spin coating), 바 코팅법(bar coating), 잉크젯 프린팅법(ink-jet printing) 및 그라비어 프린팅법(gravure printing) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 수행할 수 있다.
본 발명은 양친성 고분자를 이용하는 수계 공정을 통해 탄소/금속/고분자 나노복합체를 용이하게 제조할 수 있어, 친환경적이며 공정의 간소화 및 제조비용 절감을 실현할 수 있다.
또한, 상온·상압에서도 안정적으로 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 균일하게 분산시킨 필름을 제조할 수 있어, 관련 분야에 적극 활용될 수 있다.
아울러, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하여 제조된 필름은 고신축성 및 고전도성 성능을 나타내고 있어, 유연/연성/신축 전극용 소재로의 응용을 기대할 수 있다.
다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1에서 제조된 탄소/금속/고분자 나노복합체가 포함된 수용액의 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예2의 진공여과법을 이용한 필름의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 4(a) 내지 도 4(b)는 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 SEM이미지와 EDS 원소분석 결과를 나타낸 이미지들이다.
도 5는 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 변형율에 따른 실제 이미지 및 광학현미경으로 관찰한 이미지들이다.
도 6(a) 내지 도 6(b)는 각각 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 금속 나노재료의 첨가량 및 폴리우레탄 첨가량에 따른 나노복합체 필름의 전기 전도성을 나타낸 도표이다.
도 7은 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 인장 주기(stretching cycle)에 따른 저항변화를 나타낸 도표이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 양친성 고분자를 이용한 탄소 나노재료를 물에 분산시키기 위한 농도와 분산 정도의 상관관계를 나타낸 도표이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장 또는 축소된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 일 측면은, 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법을 제공할 수 있다. 상세하게는, 1) 양친성(amphiphilic) 고분자를 포함하는 용매 내에, 탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 각각 첨가하여 탄소 나노재료 수용액 및 금속 나노재료 수용액을 형성하는 단계 및 2) 상기 탄소 나노재료 수용액 및 상기 금속 나노재료 수용액을 혼합한 후, 폴리우레탄 수용액을 첨가하여 탄소/금속/고분자 나노복합체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 양친성 고분자를 포함하는 용매는 상기 양친성 고분자 및 상기 양친성 고분자가 용해된 용매로 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 용매는 물(water)일 수 있으며, 상세하게는, 1차, 2차, 3차 또는 그 이상의 과정으로 정제된 증류수일 수 있다.
상기 양친성 고분자는 일반적으로 친수성(hydrophilic) 성질을 가지는 블록(block) 및 소수성(hydrophobic) 성질을 가지는 블록을 함께 가진 양친매성 공중합체일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 양친성 고분자는 친수성 작용기를 갖는 탄화수소 고분자를 포함하는 것일 수 있다. 상기 양친성 고분자를 구성하는 탄화수소는 상기 친수성 작용기에 비해 상대적으로 소수성을 띠는 것일 수 있다.
상기 탄화수소는 공지된 계면활성제로 사용되는 양친성 고분자들의 소수성 블록으로 사용되는 고분자를 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 탄화수소 고분자는, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리 아크릴레이트(poly acrylate), 폴리 메타크릴레이트(poly methacrylate), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride) 또는 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate) 등일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이에, 후술하는 탄소 나노재료 및 금속 나노재료는 소수성을 나타내므로, 상기 양친성 고분자의 탄화수소가 각각의 용매에 첨가된 상기 탄소 나노재료 및 상기 금속 나노재료와 접촉하고, 상기 양친성 고분자의 친수성 작용기는 용매인 물과 접촉함에 따라, 상기 탄소 나노재료 및 상기 금속 나노재료를 상기 용매 내에 용이하게 분산시킬 수 있다. 상기와 같이, 본 발명은 양친성 고분자를 이용하여 유기 용매가 아닌 수계 용매 내에 탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 안정적으로 분산시킬 수 있어, 종래의 유기 용매를 이용한 제조공정보다 공정을 간소화할 수 있고, 이에 공정비용 또한 절감시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 친수성 작용기는 아크릴산(acrylic acid), 카보닐기(carbonyl), 술폰산기(sulfonic acid)) 및 인산기(phosphate) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용매에 포함된 상기 양친성 고분자의 농도는 0.5wt% 내지 10wt%일 수 있다. 이는 양친성 고분자의 농도를 0.5wt% 내지 8wt%로 사용하여 탄소나노튜브를 분산하여 농도를 확인한 결과, 도 8과 같이, 약 5wt% 에서 가장 효과적인 분산 정도를 확인할 수 있으며, 농도는 그 이하 또는 그 이상으로 조절 가능할 수 있다. 다만, 양친성 고분자의 농도가 임계 마이셀 농도(critical micelle; 양친성 고분자가 탄소나노튜브를 둘러싸며 마이셀을 형성하는 농도)보다는 높아야 양친성 고분자가 충분히 탄소나노튜브를 수용액 상에서 분산할 수 있으며, 양친성 고분자의 농도가 임계 마이셀 농도보다 너무 높을 경우에는 용매 내에 분산대상과 결합하지 않은 초과된 양친성 고분자들이 서로 모여 구형의 마이셀(micelle)을 형성하여 용매 내 분산에 영향을 줄 수 있으므로, 상기 범위 내에서 양친성 고분자의 농도를 조절하는 것이 복합체 형성에 용이할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 먼저, 단계 1)은 양친성 고분자를 포함하는 용매 내에, 탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 각각 첨가하여 탄소 나노재료 수용액 및 금속 나노재료 수용액을 형성하는 것일 수 있다. 즉, 2개의 반응기에 상기 양친성 고분자를 포함하는 용매를 각각 담은 뒤, 도 1a와 같이, 상기 양친성 고분자(101)를 포함하는 용매(151)가 담긴 제1 반응기에 탄소 나노재료(200)를 첨가하여 탄소 나노재료 수용액을 형성하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 탄소 나노재료(200)는 탄소나노튜브, 그래핀 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 높은 강도와 높은 탄성계수, 낮은 마찰계수 등의 우수한 기계적 특성을 가진 것으로 알려져 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 탄소나노튜브는 단일벽(single-walled), 이중벽(double-walled), 다중벽(multi-walled), 및 다발형(roped)에서 선택되는 어느 하나의 형태를 가진 탄소나노튜브를 사용할 수 있다. 또한, 상기 그래핀은 넓은 표면 에너지, 기계적 강도와 열적·전기적 특성이 우수하고, 유연성이 뛰어난 특징을 가진 것으로 알려져 있다. 본 발명은 상술한 특징을 가진 탄소나노튜브 또는 그래핀 등의 탄소 나노재료를 나노복합체의 재료로 사용함으로써, 본 발명이 제조하고자 하는 고신축성/고전도성 필름의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 탄소 나노재료 수용액은 교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 즉, 상술한 교반 공정 또는 초음파 공정에 의해 상기 양친성 고분자를 포함하는 용매에 첨가된 상기 탄소 나노재료가 상기 용매 내에 적절하게 분산되어 상기 탄소 나노재료 수용액이 형성될 수 있다. 상기 교반, 상기 중탕 초음파 및 상기 팁 초음파는 공지된 장치를 이용하여 수행할 수 있다.
상기 탄소 나노재료 수용액에 포함된 상기 탄소 나노재료의 농도는 0.01mg/ml 내지 1mg/ml일 수 있다. 상세하게는, 도 8과 같이, 양친성 고분자의 농도를 조절하여 탄소 나노재료의 농도를 조절할 수 있으나, 이는 분산을 위한 최소의 초음파 공정과 시간으로 얻을 수 있는 농도일 뿐, 분산 시간과 에너지를 조절하여 도 8에서 제시한 농도보다 높은 또는 낮은 농도의 탄소 나노재료 수용액을 제조할 수 있다. 다만, 탄소 나노재료의 농도에 따라 용액의 점도가 영향을 받으며, 이는 용액 공정을 통한 균일한 복합체 용액 및 필름 제조에 영향을 줄 수 있으므로, 본 발명에서는 0.01 내지 1mg/ml의 탄소 나노재료 수용액 농도를 최적 농도로 제시할 수 있다.
이 후, 도 1b와 같이, 상기 양친성 고분자(102)를 포함하는 용매(152)가 담긴 제2 반응기에 금속 나노재료(300)를 첨가하여 금속 나노재료 수용액을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속 나노재료(300)는 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 텅스텐(W) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함할 수 있다. 상술한 금속 나노재료는 수용액 상에서 안정적이며, 전기 전도성이 높아, 고전도성이 요구되는 나노복합체의 금속 나노재료로 적합하다. 실시예에 따라, 상기 금속 나노재료의 형태는 0차원, 1차원 또는 2차원일 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 금속 나노재료는 나노 크기의 입자를 가진 분말형태일 수 있다.
상기 금속 나노재료 수용액은 교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 즉, 상술한 교반 공정 또는 초음파 공정에 의해 상기 양친성 고분자를 포함하는 용매에 첨가된 상기 금속 나노재료가 상기 용매 내에 적절하게 분산되어 상기 금속 나노재료 수용액이 형성될 수 있다. 상기 교반, 중탕 초음파 및 팁 초음파는 공지된 장치를 이용하여 수행할 수 있다.
상기 금속 나노재료 수용액에 포함된 상기 금속 나노재료의 농도는 1mg/ml 내지 300mg/ml일 수 있다. 전체 수용액에 대하여 상기 금속 나노재료의 농도가 1mg/ml 미만인 경우, 금속 나노재료가 가진 특성을 나타내기에 적절한 양이 첨가되지 않게 되고, 또한, 상기 금속 나노재료의 농도가 300mg/ml을 초과하는 경우, 이를 이용하여 제조되는 필름의 신축성이 저하될 수 있어, 상기 범위 내에서 금소 나노재료의 농도를 조절할 수 있다.
그런 다음, 단계 2)는 상기 금속 나노재료 수용액 및 상기 탄소 나노재료 수용액을 혼합한 후, 폴리우레탄 수용액을 첨가하여 탄소/금속/고분자 나노복합체를 형성하는 것일 수 있다. 즉, 상기 금속 나노재료 수용액 및 상기 탄소 나노재료 수용액을 혼합하여 혼합 수용액을 형성하고, 도 1c와 같이, 상기 혼합 수용액에 폴리우레탄 수용액을 첨가하는 것일 수 있다. 이 후, 상기 폴리우레탄 수용액이 첨가된 혼합 수용액에 교반 공정 및/또는 초음파 공정을 수행하여 상기 혼합 수용액을 이루는 물질들을 균일하게 혼합시킴으로써, 도 1d와 같이, 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하는 수용액을 형성할 수 있다. 상기 교반 공정 또는 초음파 공정(중탕 초음파 또는 팁 초음파)은 공지된 관련기술을 이용하여 수행할 수 있다.
상기 폴리우레탄(polyurethane) 수용액은 폴리우레탄 고분자와 용매(물)를 포함하는 것으로, 상기 폴리우레탄 고분자는 유연/신축 나노복합체 소재에 주로 쓰이는 고분자를 사용할 수 있다. 상기 탄소 나노재료 수용액 및 상기 금속 나노재료 수용액이 혼합된 혼합수용액에 상기 폴리우레탄 수용액을 첨가하면, 상기 폴리우레탄의 접착특성 및 신축특성으로 인해, 상기 혼합수용액에 포함된 상기 금속 나노재료와 상기 탄소 나노재료를 용이하게 결합시킬 수 있다.
상기 폴리우레탄 수용액에 포함된 상기 폴리우레탄의 농도는 0.1wt% 내지 35wt%일 수 있다. 상기 전체 폴리우레탄 수용액에 대하여 상기 폴리우레탄의 농도가 0.1wt% 미만인 경우, 상기 탄소 나노재료 수용액 내 탄소 나노재료와 상기 금속 나노재료 수용액 내 금속 나노재료의 결합력 및 복합체를 포함하는 필름의 신축성이 낮아질 수 있으며, 상기 폴리우레탄의 농도가 35wt%를 초과하는 경우, 초과된 폴리우레탄에 의해 제조된 나노복합체를 포함하는 필름의 전기적 특성이 저하될 수 있어, 상기 범위 내에서 상기 폴리우레탄의 농도를 조절할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 폴리우레탄 수용액 첨가시 0.1ml 내지 10ml의 증류수를 더 첨가할 수 있다. 이는, 제조되는 탄소/금속/고분자 나노복합체를 구성하는 물질의 균일한 분산과 전체 농도의 옅거나 진함 정도를 조절하기 위한 것일 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법은, 양친성 고분자를 이용한 수계 공정으로, 전도성 및 복합체의 신축성을 개선할 수 있는 탄소 나노재료, 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 금속 나노재료 및 접착성/신축성을 가진 폴리우레탄을 용이하게 결합시켜 탄소/금속/고분자 나노복합체를 안정적으로 제조할 수 있어, 공정의 간소화 및 공정비용을 절감할 수 있다.
상술한 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법에 의해 제조된, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하는 고신축성/고전도성 필름을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 고신축성/고전도성 필름의 제조방법은, 기판 상에, 상술한 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법에 의해 제조된 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치하는 단계 및 상기 기판 상에 배치된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 건조시켜 필름을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기판은, 공지된 모든 유연 기판 및/또는 신축성 기판을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리우레탄(polyurethane), 에코플렉스(eco-flex) 또는 니트릴 부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber) 등일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체가 상기 기판 상에 바로 배치될 수도 있으며, 또는 배치 단계에서 다른 지지체에 형성된 이후에 타겟 기판으로 전사될 수도 있다.
실시예에 따라, 상기 기판은 상기 기판 상에 형성되는 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함한 수용액과 상기 기판과의 계면 사이의 결합력을 높이기 위해 친수성 처리를 할 수 있다. 상기 기판의 친수성 처리는 자외선/오존 처리, 플라즈마 노출 처리 또는 산/염기 처리 등의 방법을 통해 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 기판의 친수성 처리 시간은 1분 내지 15분 범위에서 목적에 따라 조절하여 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 기판 상에 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치하는 단계는 진공여과법(vacuum filteration), 스프레이 코팅법(spray coating), 침지법(dipping), 스핀코팅법(spin coating), 바코팅법(bar coating), 잉크젯 프린팅법(ink-jet printing) 및 그라비어 프린팅법(gravure printing) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 기판 상에 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치시 진공여과법을 이용하여 수행하는 경우, 진공여과 장치는 지름이 26mm 내지 48mm 범위의 크기를 갖는 모든 장치를 사용할 수 있으며, 진공여과 수행에 사용되는 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체의 부피는 0.5ml 내지 20ml 범위의 부피로, 진공여과 장치의 크기에 맞게 준비하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 진공여과 장치로 주로 사용되는 멤브레인 필터(membrane filter)는, 예를 들어, 기공이 20nm 수준인 아노딕 알루미늄 옥사이드(anodic aluminium oxide, AAO) 멤브레인 필터를 사용할 수 있으며, 크기는 장치에 맞게 선택하여 사용할 수 있다. 상기 진공여과 장치에 의해 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체가 배치된 멤브레인 필터는 수산화나트륨 수용액에 의해 용해되어 녹아 없어지면서, 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하는 필름을 원하는 기판 위로 전사시킬 수 있다. 이 때, 수산화나트륨 잔류물이 남지 않게 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 수용액 표면에 띄운 채로 증류수를 사용하여 반복 세척할 수 있다.
그런 다음, 상기 기판 상에 배치된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 건조시켜 필름을 형성할 수 있다. 구체적으로 상기 기판 상에 배치된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 건조시키는 공정은, 오븐, 진공 오븐, 핫 플레이트(hot plate) 또는 교반기를 통해 수행할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 건조 공정 수행시 온도는 25℃ 내지 100℃의 온도 범위에서 수 분 내지 수 시간동안 수행하는 것일 수 있다.
상기와 같이, 상술한 탄소/금속/고분자 나노복합체를 이용하여 형성된 필름은 고신축성 및 고전도성을 가질 수 있어, 유연/연성/신축 전극용 소재로 적극 활용할 수 있다. 구체적으로 이는, 하기 실시예 및 도면을 통해 상세하게 설명될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
<실시예1: 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조>
하나의 반응기에 금속 나노재료로 수십 나노미터 크기를 가진 구형의 은(Ag) 나노 입자들을 증류수의 부피 대비 1mg/ml 내지 300mg/ml의 농도로 준비하고, 여기에, 양친성 고분자인 폴리아크릴산은 용매 무게 대비 0.5wt% 내지 10wt%의 농도로 첨가하여 중탕 초음파를 실시하였다.
또 다른 반응기 내에 상술한 폴리아크릴산이 포함된 용매를 동일한 농도로 준비하고, 탄소 나노재료로는 단층 구조의 탄소나노튜브를 준비하여 첨가한 뒤, 10분 내지 120분간 팁 초음파를 실시하였다.
제조된 상기 금속 나노입자 수용액 및 탄소나노튜브 수용액을 혼합하고, 접착용/신축용 고분자인 폴리우레탄을 용매 대비 0.1wt% 내지 35wt%의 농도로 준비하여 0.01ml 내지 2ml의 부피로 첨가하면서 중탕 초음파를 실시하였다. 이에, 수용액 상태로, 균일하며 안정적으로 분산된 탄소/금속/고분자 나노복합체가 제조되었다.
이 때, 시료별로 전체 나노복합체 수용액에 대하여 금속 나노재료의 첨가량을 28.9 vol%. 36.5 vol%, 47.7 vol% 및 66.5 vol%로 나누었으며, 폴리우레탄의 첨가량은 33.4 vol%, 37.6 vol%, 41.2 vol%로 나누어 제조하였다.
대조군으로, 탄소나노튜브를 첨가하지 않고, 금속 나노재료를 66.5 vol% 첨가한 금속/고분자 나노복합체를 제조하였다.
도 2는 본 발명의 실시예1에서 제조된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함한 수용액의 이미지이다. 도 2를 참조하면, 제조되고 30일 경과된 이후에도 제조된 나노복합체 수용액에 침전 또는 뭉침이 생성되지 않고, 균일하게 분산되어 있는 상태를 유지하는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 탄소/금속/고분자 나노복합체가 수계 내에서도 안정적으로 혼합된 것을 알 수 있다.
<실시예2: 탄소/금속/고분자 나노복합체를 이용한 필름의 제조>
도 3은 본 발명의 실시예2의 진공여과법을 이용한 필름의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 3을 참조하면, 상기 실시예1에서 제조된 탄소/금속/고분자 나노복합체가 포함된 수용액을 진공 여과장치를 통해 용매를 제거하고 25℃ 내지 100℃의 오븐에서 건조시켜 멤브레인 필터 위에 나노복합체를 배치하였다. 이 후, 수산화나트륨 수용액으로 멤브레인 필터를 용해시켜 제거하고 PDMS기판으로 전사시킨 뒤, 25℃ 내지 100℃의 오븐에서 건조시켜 고신축성 및 고전도성 필름을 제조하였다.
도 4(a) 내지 도 4(b)는 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 SEM이미지와 EDS원소분석 결과를 나타낸 이미지들이다. 도 4(b)의 빨간색 점은 은(Ag) 원자이고, 초록색 점은 탄소 원자를 표시한 것이다. 도 4(a) 내지 도 4(b)를 참조하면, 수십 나노 크기의 금속 나노입자와 탄소나노튜브가 균일하게 혼합되어 탄소/금속/고분자 나노복합체를 이루고 있음을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 변형율에 따른 실제 이미지 및 광학현미경으로 관찰한 이미지들이다. 도 5를 참조하면, 90% 이상의 변형에도 필름에 물리적인 손상, 갈라짐 및 뒤틀림 등이 전혀 없는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 필름의 고신축성 특성을 알 수 있다.
도 6(a) 내지 도 6(b)는 각각 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 금속 나노재료의 첨가량 및 폴리우레탄 첨가량에 따른 나노복합체 필름의 전기 전도성을 나타낸 도표이다.
도 6(a)를 참조하면, 은(Ag) 나노입자의 첨가량이 증가할수록 나노복합체로 이루어진 필름의 전기 전도성(conductivity)가 최대 800S/cm 수준으로 매우 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 또한, 0 내지 90%의 변형(strain)에도 전기 전도성이 크게 변화되지 않으며, 변형율 90%에서도 100S/cm 이상의 전기 전도도를 나타내는 것을 알 수 있다. 특히, 대조군으로 제조한 탄소나노튜브가 첨가되지 않은 나노복합체 필름은 변형율 30%에서 전기 전도성이 크게 감소하는 것을 확인할 수 있다.
아울러, 도 6(b)를 참조하면, 폴리우레탄(PU) 첨가량이 낮을수록 나노복합체로 이루어진 필름의 전기 전도성(conductivity)가 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있으며, 0 내지 90%의 변형(strain)에도 전기 전도성이 크게 변화되지 않는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예2에서 제조된 필름의 인장 주기(stretching cycle)에 따른 저항변화를 나타낸 도표이다. 도 7을 참조하면, 필름의 물리적, 전기적 안정성을 확인하기 위해 60%의 변형을 1000회 이상 반복적으로 실행한 결과, 저항의 변화가 거의 없이 필름의 성능이 유지되는 것을 알 수 있다. 상기와 같이, 본 발명의 탄소/금속/고분자 나노복합체를 포함하는 필름은 변형과 같은 외부 자극에 관계없이 고전도성을 나타낼 수 있어, 변형이 수반되는 유연전극용 소재로도 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 양친성 고분자를 이용한 탄소 나노재료를 물에 분산시키기 위한 농도와 분산 정도의 상관관계를 나타낸 도표이다. 도 8을 참조하면, 첨가되는 양친성 고분자의 농도를 조절하여 매우 간단하게 탄소 나노재료의 농도를 조절할 수 있음을 확인할 수 있다. 다만, 도 8에 제시된 탄소 나노재료의 농도는 분산을 위한 최소한의 시간과 에너지를 가하여 얻은 농도임을 명시한다. 즉, 시간과 에너지를 조절함으로써 더 높은 또는 낮은 농도의 탄소 나노재료 수용액을 용이하게 제조할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
101, 102, 103: 양친성 고분자 151,152,153: 용매
200: 탄소 나노재료 300: 금속 나노재료
400: 폴리우레탄 수용액 500: 탄소/금소/고분자 나노복합체

Claims (14)

  1. 양친성(amphiphilic) 고분자를 포함하는 용매 내에,
    탄소 나노재료 및 금속 나노재료를 각각 첨가하여 탄소 나노재료 수용액 및 금속 나노재료 수용액을 형성하는 단계; 및
    상기 탄소 나노재료 수용액 및 상기 금속 나노재료 수용액을 혼합한 후, 폴리우레탄 수용액을 첨가하여 탄소/금속/고분자 나노복합체를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양친성 고분자는 친수성 작용기를 갖는 탄화수소 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 친수성 작용기는 아크릴산(acrylic acid), 카보닐기(carbonyl), 술폰산기(sulfonic acid)) 및 인산기(phosphate) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용매에 포함된 상기 양친성 고분자의 농도는 0.5wt% 내지 10wt%인 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 나노재료는,
    탄소나노튜브, 그래핀 및 이들의 조합 중에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 나노재료 수용액은,
    교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 나노재료 수용액에 포함된 상기 탄소 나노재료의 농도는 0.01mg/ml 내지 1mg/ml인 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노재료는,
    금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 텅스텐(W) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노재료 수용액은,
    교반(stirring), 중탕 초음파(bath sonication), 팁 초음파(tip sonication) 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속 나노재료 수용액에 포함된 상기 금속 나노재료의 농도는 1mg/ml 내지 300mg/ml인 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수용액에 포함된 상기 폴리우레탄의 농도는 0.1wt% 내지 35wt%인 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수용액 첨가시 0.1ml 내지 10ml의 증류수를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법.
  13. 기판 상에, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 의해 제조된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치하는 단계; 및
    상기 기판 상에 배치된 탄소/금속/고분자 나노복합체를 건조시켜 필름을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판 상에 상기 탄소/금속/고분자 나노복합체를 배치하는 단계는,
    진공여과법(vacuum filteration), 스프레이 코팅법(spray coating), 침지법(dipping), 스핀코팅법(spin coating), 바코팅법(bar coating), 잉크젯 프린팅법(ink-jet printing) 및 그라비어 프린팅법(gravure printing) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 방법을 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법.
KR1020150055649A 2015-04-21 2015-04-21 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법 KR20160125035A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150055649A KR20160125035A (ko) 2015-04-21 2015-04-21 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150055649A KR20160125035A (ko) 2015-04-21 2015-04-21 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160125035A true KR20160125035A (ko) 2016-10-31

Family

ID=57445977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150055649A KR20160125035A (ko) 2015-04-21 2015-04-21 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160125035A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019178938A1 (zh) * 2018-03-20 2019-09-26 常州大学 一种全天候自愈合可拉伸导电材料及其制备方法
RU2711427C1 (ru) * 2018-11-02 2020-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Способ получения металл-полимерных нанокомпозиционных материалов с наночастицами металлов
KR20200108945A (ko) * 2019-03-11 2020-09-22 연세대학교 산학협력단 적층된 밀도구배 신축성 전극 및 이에 기반한 고탄성 고효율 전지

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019178938A1 (zh) * 2018-03-20 2019-09-26 常州大学 一种全天候自愈合可拉伸导电材料及其制备方法
US11515059B2 (en) 2018-03-20 2022-11-29 Changzhou University All-weather self-healing stretchable conductive material and preparation method thereof
RU2711427C1 (ru) * 2018-11-02 2020-01-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) Способ получения металл-полимерных нанокомпозиционных материалов с наночастицами металлов
KR20200108945A (ko) * 2019-03-11 2020-09-22 연세대학교 산학협력단 적층된 밀도구배 신축성 전극 및 이에 기반한 고탄성 고효율 전지

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gong et al. Multiscale soft–hard interface design for flexible hybrid electronics
Huang et al. Highly electrically conductive and stretchable copper nanowires-based composite for flexible and printable electronics
Ng et al. Graphene-based two-dimensional Janus materials
Zhang et al. Flexible graphene-assembled film-based antenna for wireless wearable sensor with miniaturized size and high sensitivity
Allioux et al. Applications of liquid metals in nanotechnology
AU2008314512B2 (en) Process for the preparation of graphene
Xu et al. Self-sensing, ultralight, and conductive 3D graphene/iron oxide aerogel elastomer deformable in a magnetic field
JP6319085B2 (ja) 導電性ペースト
TWI682405B (zh) 導電性銀糊劑
CN107848803B (zh) 二维混杂复合材料的制备方法
Zheng et al. Modification of graphene oxide with amphiphilic double-crystalline block copolymer polyethylene-b-poly (ethylene oxide) with assistance of supercritical CO2 and its further functionalization
Mittal Polymer-graphene nanocomposites
Ko et al. Stretchable conductive adhesives with superior electrical stability as printable interconnects in washable textile electronics
Liu et al. Controllable reduction of graphene oxide and its application during the fabrication of high dielectric constant composites
Fang et al. The deposition of iron and silver nanoparticles in graphene–polyelectrolyte brushes
Wang et al. Photocatalytic surface-initiated polymerization on TiO2 toward well-defined composite nanostructures
Krawczyk et al. Self-reducing silver ink on polyurethane elastomers for the manufacture of thin and highly stretchable electrical circuits
KR20160125035A (ko) 탄소/금속/고분자 나노복합체의 제조방법 및 이를 포함하는 고신축성/고전도성 필름의 제조방법
Li et al. 3D printing of mechanically robust MXene-encapsulated polyurethane elastomer
Jia et al. Reduction–coagulation preparation of hybrid nanoparticles of graphene and halloysite nanotubes for use in anticorrosive waterborne polymer coatings
Tang et al. Achieving enhanced dielectric performance of reduced graphene oxide/polymer composite by a green method with pH as a stimulus
Boda et al. Screen-printed corrosion-resistant and long-term stable stretchable electronics based on AgAu microflake conductors
Khamidullin et al. Graphene Oxide–Epoxy Composites with Induced Anisotropy of Electrical Properties
Li et al. Conducting and stretchable emulsion styrene butadiene rubber composites using SiO2@ Ag core-shell particles and polydopamine coated carbon nanotubes
Fariha et al. Advances in PVC-Based Blend Nanocomposites