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자기조립형 분자박막(Self-Assembled Monolayer, SAM)을 이용한 소수성 표면 제조2025.05.141. 자기조립형 분자박막(Self-Assembled Monolayer, SAM) 자기조립형 분자박막(SAM)은 반응기에 따라 phosphonic acid, n-alkanoic acid, organosilane과 같이 다양한 종류가 있는데 organosilane은 그 종류에 따라 다양한 특성을 지닌 표면을 균일하게 만들 수 있는 표면처리 물질로 널리 이용되고 있다. Organosilane은 기판 표면 hydroxyl기와 화학 반응하여 SAM을 형성한다. SAM 말단기의 화학조성에 따라 표면 dipole moment의 차이가 생기고 이...2025.05.14
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물리화학 실험 계면활성제와 에멀젼2025.05.161. 계면활성제 계면활성제는 친수성의 머리 부분과 소수성의 꼬리 부분을 함께 가지고 있는 양쪽성 분자입니다. 친수성 부분은 설페이트, 설포네이트, 카복실기와 같은 음이온 원자단, 암모늄 이온과 같은 양이온 원자단, 하이드록시기와 같은 중성 원자단으로 구성됩니다. 비극성인 소수성 꼬리 부분은 주로 긴 알킬 사슬로 이루어져 있습니다. 계면활성제를 물에 넣으면 일부는 물-공기 계면에 흡착되어 물의 표면 장력을 감소시키고, 나머지는 물에 용해됩니다. 이러한 특성 때문에 계면활성제는 '계면활성제'라고 불립니다. 2. 친수성 친수성은 극성이나...2025.05.16
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[화공기초실험]접촉각2025.01.131. 접촉각 실험 목적은 표면에너지를 구하기 위해 액체와 기판의 접촉각을 측정하고 기판의 친수성 또는 소수성을 알아보는 것이다. 접촉각은 고체 표면 위 액체 방울이 표면과 이루는 각으로, 접촉각이 작을수록 표면은 친수성이고 접촉각이 클수록 표면은 소수성이다. 실험에서는 정적 접촉각을 측정하고 Young's equation을 이용하여 표면에너지를 계산하였다. 실험 결과, 유리가 가장 친수성, SI가 가장 소수성인 것으로 나타났다. 실험 시 온도, 용액 부피, 표면 거칠기 등이 접촉각에 영향을 미치므로 이를 고려해야 한다. 1. 접촉각...2025.01.13
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분자 간 인력과 표면장력2025.05.011. 분자 간 상호 작용 분자 사이의 힘에 대해 공부하고, 친수성 및 소수성에 대해 알아보았습니다. 친수성과 소수성 물질이 모세관 현상에서 어떠한 차이를 보이는지 확인하였습니다. 2. 표면장력 표면장력이란 액체가 고체와 접한 표면에서 액체의 표면적을 최대한 작게 만들도록 액체 내부에 작용하는 힘입니다. 표면장력이 발생하는 원인과 모세관 높이를 구하는 공식에 대해 알아보았습니다. 3. 모세관 현상 모세관 현상은 응집력과 부착력의 관계에 의해 발생합니다. 응집력이 부착력보다 큰 경우 표면이 볼록하고, 부착력이 응집력보다 큰 경우 표면이...2025.05.01
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PDMS를 이용한 미세 접촉 인쇄 실험 결과보고서2025.05.011. PDMS를 이용한 미세 접촉 인쇄 PDMS를 도장으로 사용하여 미세 접촉 인쇄를 수행한 실험 결과를 보고합니다. 도장이 묻은 부분이 동전 모양으로 나타난 이유는 PDMS 도장에 묻은 알케인 싸이올과 슬라이드 글라스에 코팅된 은 사이에 안정한 결합이 형성되었고, 알케인 싸이올의 긴 소수성 사슬들이 분자 간 상호작용으로 인해 조밀하게 자기 조립되어 소수성 표면을 형성했기 때문입니다. 실험에서 오차가 발생한 이유는 레진과 가교제의 비율 조절 실패와 은 코팅 과정에서의 문제로 인한 것으로 분석됩니다. 1. PDMS를 이용한 미세 접촉...2025.05.01
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분자간 인력과 표면장력2025.01.021. 표면장력 표면장력은 액체 표면을 단위 면적만큼 증가시킬 때 필요한 힘이다. 이는 분자간 상호작용이 수면과 표면에서 다르기 때문에 생기는 현상이다. 물 분자들은 수소 결합과 쌍극자-쌍극자 인력에 의해 결합하고 있다. 표면 아래의 물 분자들은 서로 모든 방향에서 끌어당기지만, 표면의 물 분자들은 아래로만 당기는 힘을 받게 된다. 물질은 표면적이 최소일 때 안정성을 띠는 경향이 있으므로, 물도 표면의 물 분자들을 밑으로 최대한 끌어당긴다. 2. 모세관 작용 모세관 작용은 부착력과 응집력의 공존에 의해 발생한다. 부착력은 표면이 물질...2025.01.02
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[A+] PDMS를 이용한 미세접촉 인쇄 예비 보고서2025.05.161. 유기금속 유기금속이란 탄소-금속원자의 직접결합을 가지거나 수소-금속 결합을 가지며 산소, 질소인 원자가 금속과 결합한 것은 포함시키지 않는 착물을 말한다. 이 실험은 유기금속 반응을 통해 가교되는 투명 고무인 PDMS를 도장으로 사용하는 미세접촉 인쇄를 하는 실험이다. 2. 자기조립 단분자막(SAM) 자기조립 단분자막은 금속, 금속 산화물, 반도체의 계면 성질을 조절할 수 있는 간편하고, 유동적인 시스템이다. 용액 혹은 기체 상으로부터 분자 구성체의 흡착에 의해 형성된 유기 조립체로서, 흡착물은 결정 구조로 자발적으로 정렬되고...2025.05.16
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유리기판의 표면처리2025.01.091. 분자간 인력 실험을 통해 Intermolecular Interaction을 알아보고, hydrophilic, hydrophobic 성질에 대해 학습합니다. 친수성(hydrophilic)은 물과 잘 섞이거나 용해되는 성질이며, 소수성(hydrophobic)은 물과 잘 섞이지 않는 성질입니다. 표면장력, 분자간 상호작용(수소결합, 쌍극자-쌍극자 인력, 분산력 등)에 대해 설명합니다. 2. 유리기판 표면처리 유리기판 표면을 hydrophilic하게 만든 후, OTS(octadecyltrichlorosilane)를 이용해 부분적으로 ...2025.01.09
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PDMS를 이용한 미세접촉 인쇄 결과 보고서, 결과 레포트 A+2025.04.301. PDMS를 이용한 미세접촉 인쇄 도장이 묻은 부분에 동전의 모양이 희미하게 나타나있다. 동전의 모양대로 만들어진 PDMS의 소수성 표면에 소수성인 헥사데칸씨올(hexadecanethiol)을 묻혀 은 표면에 전이시키면 도장 모양대로 친수성, 소수성 표면이 만들어진다. 또한, 헥사데칸씨올과 은 사이의 반응에 의해 매우 안정한 결합이 형성되고 이는 헥사데칸씨올들의 긴 소수성 사슬들이 분산력에 의해 자기조립되어 소수성 표면 형성에 또다른 원인이된다. 이렇게 친수성과 소수성이 공존하는 표면에 수증기가 응축되면 친수성 표면에만 선택적으...2025.04.30
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자연 속 나노현상과 응용 기술2025.05.041. 초 발수 현상 초 발수 현상은 표면의 미세 구조를 마이크로와 나노 수준의 복합적 구조로 제어하면 물에 대한 표면 접촉각이 150° 이상이 되는 현상을 말한다. 이는 Wenzel 이론과 Cassie-Baxter 모델로 설명할 수 있다. 초 발수 표면 제어 기술에는 하향식 방법과 상향식 방법이 있으며, 응용 분야로는 자기 세정 표면 등이 있다. 2. 연 잎의 표면 연 잎 표면에는 수십 나노 크기의 섬모와 마이크로/나노 복합 구조가 있어 초 소수성과 낮은 접착성을 가지고 있다. 이로 인해 물방울이 거의 구형으로 존재하며 자유롭게 굴...2025.05.04
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