Self-sensing and interfacial evaluation of Ni nanowire/polymer composites were investigated using electro-micromechanical technique, which can be used for a feasible sensing measurement on tensile and compressive loading/consequent unloading, temperature, and humidity. Mechanical properties of Ni nanowire with different aspect ratio and adding contents in either epoxy or silicone composites were measured indirectly using electro-pullout test under uniform and non-uniform cyclic loadings. Comparing apparent modulus with the conventional mechanical tensile modulus of Ni nanowire/epoxy composites, the trends were consistent with each other. Ni nanowire/epoxy composites showed the sensing response on humidity and temperature. Self-sensing on applied tensile and compressive loading/unloading was also responded for Ni nanowire/silicone composites via electrical contact resistivity showing the opposite trend between tension and compression. It can be due to the different electrically-interconnecting mechanisms of dispersed Ni nanowires embedded in silicone matrix.

니켈 나노와이어 고분자 복합재료의 자체 감지 및 계면 물성평가를 전기적 미세역학적 시험법을 이용하여 조사해 보았다. 본 연구에 사용된 미세 역학적 시험법은 인장과 압축 하중이 연속적으로 작용/완화 되었을 때, 온도, 습도에 대한 가시적인 감지가 가능한 시험법이다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료에서 니켈 나노와이어의 형상비에 따른 기계적 물성은 동일한 반복하중과 가변하중이 작용 하였을 때 전기적 Pull-out시험법을 통하여 간접적으로 측정하였다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료의 인장시험을 통해서 얻은 강성도와 겉보기 강성도를 비교해 보면 그 경향은 상호 일치함을 알 수 있었다. 니켈 나노와이어 강화 에폭시 복합재료를 이용하여 온도와 습도에 의한 영향으로 발생되는 반응을 감지할 수 있었다. 인장과 압축하중이 작용/완화 되었을 때 자체감지능은 니켈 나노와이어 강화 실리콘 복합재료에서 전기적 접촉 저항도 측정을 통해 관찰하였으며, 서로 반대의 경향으로 나타나는 것을 확인 하였다. 이것은 실리콘 기지재에 분산되어 있는 니켈 나노와이어간의 접점 연결 메카니즘이 다르기 때문에 발생되는 것으로 판단된다.

Keywords: Ni nanowire, self-sensing, electro-micromechanical technique, electrical resistivity

Keywords: 니켈 나노와이어, 자체감지능, 전기적-미세역학적시험법, 전기저항도