먼지 방지 기술로 자가 청소 표면을 위한 길을 열다

[아름이]

먼지 방지 기술로 자가 청소 표면을 위한 길을 열다
날짜:
2023년 2월 22일
원천:
오스틴 텍사스 대학교
요약:
연구원들은 먼지가 표면에 달라붙지 않도록 하는 새로운 방법을 개발했습니다.

전체 이야기
먼지는 일상 생활에서 흔히 볼 수 있는 사실이며 일상적인 골칫거리 이상입니다. 먼지는 기계 및 장비에 침투하여 효율성 손실이나 고장을 일으킬 수 있습니다.

오스틴에 있는 텍사스 대학의 연구원들은 먼지가 표면에 달라붙는 것을 방지하는 새로운 방법을 개발하기 위해 노스캐롤라이나에 있는 Smart Material Solutions Inc.와 제휴했습니다. 그 결과 우주선에서 태양 전지판, 가정용 창문에 이르기까지 다양한 유형의 재료를 먼지로부터 보호할 수 있게 되었습니다.

이 연구는 ACS Applied Materials & Interfaces에 게재되었습니다 .

"우리가 여기에서 시연한 것은 스스로 청소할 수 있는 표면입니다. "미세먼지는 표면에 달라붙지 못하기 때문에 중력만으로 떨어져 나갑니다."

테스트에서 연구원들은 가공된 표면 위에 달의 먼지를 쌓은 다음 각 표면을 옆으로 돌렸습니다. 결과: 유사하게 매끄러운 표면의 35% 이상과 비교하여 표면의 약 2%만이 먼지로 남아 있었습니다.

연구원들은 이 발견이 인간의 눈으로 감지할 수 없는 것으로 귀결된다고 말했습니다. 실험에서 팀은 평평한 표면의 기하학을 변경하여 피라미드 모양 구조의 조밀하게 채워진 나노 규모 네트워크를 만들었습니다. 이러한 날카롭고 각진 구조로 인해 먼지 입자가 재료에 달라붙는 대신 서로 달라붙어 중력을 통해 재료에서 굴러 떨어집니다.

이러한 구조는 패시브 솔루션을 제공하므로 먼지를 제거하기 위해 추가 에너지나 재료가 필요하지 않습니다. 먼지를 제거하기 위해 앞유리 와이퍼와 와이퍼액을 사용해야 하는 자동차 앞유리와 같은 보다 능동적인 솔루션과 비교하십시오.

이 연구는 NASA의 Small Business Innovation Research 프로그램의 보조금을 통해 자금을 지원 받았으므로 첫 번째 응용 프로그램은 우주 기술에 중점을 둡니다. 우주 먼지는 그 환경에서 모든 것이 얼마나 위험하고 먼지를 청소하는 것이 어려운 조건이기 때문에 특히 성가신 일입니다. 먼지는 아폴로 임무를 혼란에 빠뜨리고 화성 탐사선을 실패하게 만들었습니다.

"우주의 달 먼지에 대해 할 수 있는 일이 많지 않습니다. 먼지는 모든 것에 달라붙어 닦아내거나 뿌릴 수 있는 실제 방법이 없습니다. "화성 탐사선의 태양 전지판에 먼지가 있으면 실패할 수 있습니다."

이 기술은 또한 지구에 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다. 그것은 태양 전지판이 먼지를 모으고 시간이 지남에 따라 효율성을 잃는 것을 방지할 수 있습니다. 그것은 유리창을 보호할 수 있고 언젠가는 전화기와 TV와 같은 디지털 화면도 보호할 수 있습니다.

먼지 방지 기술은 수십 년 동안 사용되어 왔지만 스케일링 문제로 인해 실험실 외부에서는 많은 주목을 받지 못했습니다. 연구원들은 1800년대에 신문과 사진이 대량 생산되었던 방식의 현대화된 버전으로 물체에 패턴을 인쇄하는 나노코이닝(nanocoining) 및 나노임프린팅(nanoimprinting)이라는 제조 개념을 사용했습니다.

Chang과 Lee는 이 기술을 상업화하기 위해 노력하고 있는 Smart Material Solutions의 설립자이자 CEO인 Stephen Furst와 함께 UT Austin에서 작업을 이끌었습니다. 팀의 다른 구성원은 UT Austin의 Andrew Tunell, Kun-Chieh Chien 및 Saurav Mohanty입니다. 및 Smart Material Solutions의 Lauren Micklow 및 Nichole Cates.

출처 : https://www.sciencedaily.com/