JKSPE

Laser Micro-Structuring of Super-Hydrophobic Surface for Lotus Effect.
초정밀 레이저를 이용한 초소수성 특성 표면 제작 및 마이크로-나노 복합 구조 제어를 통한 접촉각의 변화

손익부/광주과학기술원

자연상태에서의 연꽃 잎 표면의 마이크로-나노 복합 구조(초소수성 구조)를 FE-SEM을 이용하여 표면 분석을 하였으며, 피코초 레이저 스캐너 가공 기술을 이용하여 연꽃 잎 표면의 마이크로-나노 복합 구조를 모사하여 실리카 표면에 제작하였다. 초소수성 표면의 가공 시간을 줄이고 반복 사용이 가능한 금형을 제작 연구를 진행하였다
실리카 금형으로 제작된 PDMS 표면의 마이크로-나노 복합 구조(초소수성 구조) 주기는 170um의 간격을 가지고, 높이 190um, 폭 150um (종횡 비 1.27)이며, 실리카 표면의 마이크로-나노 복합 구조가 동일하게 구현되는 것을 확인 하였다.
실리카 금형의 반복 사용에 따른 표면 복합 구조 및 접촉 각 변화에 대한 실험을 진행하였으며, 종횡비에 따른 접촉 각 변화를 확인하기 위하여 2, 1.54, 1.27, 1의 비율로 제작하여 접촉 각 차이를 확인하였다.
PDMS 표면에 제작된 마이크로-나노 복합 구조에서 1.27의 종횡 비율에서 170°의 초소수특성의 접촉 각을 가지는 것을 확인 하였다. 실리카 금형 반복은 반복 사용이 늘어남에 따라 점차적으로 접촉 각이 줄어들었으며, 최초 170°에서 10회 반복시 사용시 156°까지 변화하였지만, 초소수특성을 유지함을 확인하였다.