We proposed new and easy fabrication method of micro-nano hierarchical structures for synthetic dry adhesives and conducted feasibility tests of alignment characteristics of nano-materials in the microstructures by capillary effect. Candidates of fabrication conditions were selected based on the degree of cure and viscosity of mixtures of multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) and polydimethylsiloxane (PDMS), which were measured with respect to the fabrication conditions. Scanning electron microscopy images of cross sections of MWCNT-PDMS microstructures were analyzed. MWCNT alignment in microstructures was better when fabrication temperature and degree of cure at fabricating start were lower, but areal density of MWCNTs was little affected by fabrication conditions.

인공 건식 접착 구조를 위한 새로운 마이크로-나노 계층구조 제작기법을 제안하였으며, 모세관법을 활용한 마이크로 구조 내 나노 소재 정렬에 대한 기초 연구를 수행하였다. 다중 벽 탄소나노튜브(MWCNT)와 폴리디메틸실록산(PDMS) 혼합물의 제작 조건에 따른 경화도 및 점도 특성을 분석하고, 이로부터 몇 가지 제작 조건을 결정하였다. MWCNT-PDMS 마이크로 구조 제작 후 단면 분석을 통해 PDMS내 MWCNT의 정렬 특성을 분석한 결과, 제작 온도와 상대 경화도가 낮을 경우 MWCNT의 정렬도가 우수하며, 단위 면적당 MWCNT의 밀도는 제작 온도나 상대 경화도에 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다.

Keywords: Capillary effect, Micro-nano hierarchical structures, Alignment, Multiwall carbon nanotubes, Polydimethylsiloxane

Keywords: 모세관 현상, 마이크로-나노 계층구조, 정렬, 다중 벽 탄소나노튜브, 폴리디메틸실록산