[콜로이드공학] Wetting 관련 산업적 응용 문헌조사

목차

1. Wetting (습윤)
2. 모세관 현상
3. 연잎 효과
4. 일렉트로웨팅

본문내용

1. Wetting (습윤)
습윤이란 고체와 기체의 계면이 고체와 액체의 계면으로 치환되는 현상을 말한다. 또 다른 표현으로는 액체가 고체 표면과 접촉을 유지할 수 있는 능력 즉, 고체의 표면에 액체가 존재할 때, 고체와 액체 사이의 상호 작용에 의해 액체가 고체 위에 퍼지는 현상을 의미한다.

① 확장습윤 : 유리판 표면에 알코올을 떨어뜨렸을 때처럼 차차 젖어서 알코올이 퍼지는 경우
② 침지습윤(浸漬濕潤) : 고체 덩어리가 액체 속에 잠겨 있는 경우
③ 부착습윤 : 유리판 위에 수은 방울이 있는 것 같은 상태

2. 모세관 현상
모세관 내부에서 액체의 운동은 양의 방향 (상승), 또는 음의 방향 (하강)으로 일어날 수 있고, 여기에는 액체와 고체벽면 사이의 접촉각(angle of contact)이 중요한 역할을 한다. 만약 응집력(cohesion)이 부착력(adhesion)보다 작다면 접촉각은 90°보다 작게 되고 엑체는 모세관 내부에서 상승하게 된다. 예를 들면 유리관 내부의 물은 상승하는 모세관현상을 보인다. 반대로 응집력이 응착력보다 큰 경우는 접촉각이 90°보다 크게 되고, 액체는 모세관 내부에서 주위의 수면보다 낮아지게 된다. 유리관 속의 수은을 예로 들 수 있다.

i) 리소그래피
모세관 현상은 고분자 물질을 이용한 패턴 형성에서 유용한 개념중의 하나이다. 액체가 모세관을 적실 때, 낮은 자유에너지를 갖게 되며, 그 젖음 현상은 액체의 모세관 오름 현상을 일으킨다. 대표적인 모세관 현상을 통한 패턴 형성 방법으로 micromolding in capillaries (MIMIC)이 있다.
MIMIC 방법의 개략도는 다음과 같다.
간단히 설명하면 탄성체 몰드인 PDMS (polydimethylsiloxane)에 채널 형태의 패턴을 만든 후 실리콘이나 유리 표면에 접촉시킨다.

참고 자료

연꽃식물 조직의 표피 특성과 연잎효과 (2012), 김인선, 계명대학교 자연과학대학 생물학과
스프레이 코팅을 이용한 초소수성 복합화 필름 제조 (2012), 고승철 외 2인, 단국대학교 화학과
콜로이드과학 및 표면화학, 임재석, 임굉 공저, 내하출판사, p.85-148