이봐! 기능 영화의 공급 업체로서, 나는 종종이 놀라운 영화가 어떻게 전기를 실천하는지에 대해 물었다. 그것은 매우 흥미로운 주제이며, 나는 여러분 모두와 통찰력을 공유 할 수 있습니다.
먼저, 기능 필름이 무엇인지 이해합시다. 평범한 영화가 아닙니다. 기능 필름은 단지 얇은 시트 이상의 특정 특성을 갖도록 설계됩니다. 전기를 수행하거나 화염 지연을 제공하거나 릴리스 층으로 작용하는 것과 같은 기능을 가질 수 있습니다. 예를 들어,화염 지연 코팅화재가 퍼지는 것을 막을 수있는 기능 필름의 유형이며릴리스 영화재료가 서로 붙어있는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
이제 기능 필름이 어떻게 전기를 수행하는지에 대한 끔찍한 일에 빠져 들자. 여기에는 몇 가지 다른 메커니즘이 있습니다.
기능 필름의 전도성 재료
기능적 필름이 전기를 수행하는 주요 방법 중 하나는 전도성 재료를 사용하는 것입니다. 이 물질은 금속, 전도성 중합체 또는 탄소 기반 물질 일 수 있습니다.
궤조
금속은 잘 알려진 전기 도체입니다. 기능 필름에서는은, 구리 및 알루미늄과 같은 금속이 종종 사용됩니다. 예를 들어,은은 우수한 도체입니다. 전기 저항이 매우 낮으므로 전자가 쉽게 흐를 수 있음을 의미합니다. 얇은은 층이 기능 필름에 통합되면 전도성 경로를 만듭니다. 이것은 전기선이 작동하는 방식과 유사하지만 훨씬 얇고 유연한 형태입니다.
필름에 금속을 첨가하는 과정에는 일반적으로 스퍼터링이나 증발과 같은 기술이 포함됩니다. 스퍼터링에서, 금속의 원자는 표적으로부터 배출되고 필름 표면에 증착된다. 반면에 증발은 금속이 증기로 변할 때까지 금속을 가열 한 다음 필름에 응축 할 수있게합니다.
전도성 중합체
전도성 중합체는 또 다른 옵션입니다. 이들은 전기를 전도하기 위해 수정 된 플라스틱입니다. 절연체 인 전통적인 플라스틱과 달리 전도성 중합체는 전하 담체의 움직임을 허용하는 독특한 분자 구조를 가지고 있습니다. 예를 들어, 폴리아닐린은 잘 연구 된 전도성 중합체입니다. 교대 단일 및 이중 결합이있는 구조와 같은 체인이 있습니다. 이러한 결합은 비편성 전자 시스템을 생성하여 중합체가 전기를 전도 할 수있게한다.
기능 필름에서 전도성 폴리머를 사용하는 장점은 가볍고 유연하며 쉽게 처리 될 수 있다는 것입니다. 용매에 용해 된 다음 필름에 코팅하여 제조 공정을 비교적 간단하게 만듭니다.
탄소 - 기반 물질
탄소 나노 튜브 및 그래 핀과 같은 탄소 기반 재료는 또한 전기 전도를위한 기능 필름에도 사용됩니다. 탄소 나노 튜브는 탄소 원자로 만들어진 작은 실린더입니다. 그들은 독특한 원자 구조로 인해 우수한 전기 특성을 가지고 있습니다. 탄소 나노 튜브의 전자는 튜브를 따라 자유롭게 움직여서 좋은 도체를 만들 수 있습니다.
육각형 격자에 배열 된 탄소 원자의 단일 층 인 그래 핀은 또 다른 현저한 물질이다. 전자 이동성이 매우 높기 때문에 전자가 매우 빠른 속도로 이동할 수 있습니다. 기능 필름에 통합 될 때, 탄소 나노 튜브 또는 그래 핀은 전도성 경로 네트워크를 형성하여 전기가 효율적으로 흐르도록 할 수있다.
운송 업체 이동성
전기를 전도하는 기능 필름의 능력은 또한 전하 운반체의 이동성에 달려있다. 전하 캐리어는 전자 (음전하) 또는 구멍 (양전하) 일 수 있습니다.
전자 이동성
금속 및 탄소 기반 물질과 같은 재료에서 전자는 주요 전하 운반체입니다. 전자의 이동성은 재료의 결정 구조 및 불순물의 존재와 같은 인자에 의해 영향을받습니다. 잘 정렬 된 크리스탈 격자에서 전자는 더 자유롭게 움직일 수 있습니다. 그러나 격자에 불순물이나 결함이있는 경우 전자를 산란하여 이동성을 줄일 수 있습니다.
예를 들어, 금속 코팅 된 기능 필름에서 금속 표면에 작은 입자 또는 불규칙성이있는 경우 전자는 이러한 장애물을 튕겨서 필름의 전기 저항을 증가시킬 수 있습니다.
홀 이동성
일부 전도성 중합체에서, 구멍은 지배적 인 전하 운반체이다. 구멍은 특정 위치에 전자가 없다고 생각할 수 있습니다. 전자가 구멍으로 이동하면 이전 위치에 새로운 구멍을 효과적으로 생성합니다. 전도성 중합체에서의 구멍의 이동성은 중합체의 분자 구조와 중합체 사슬 사이의 상호 작용에 의존한다.
표면 및 인터페이스 효과
기능 필름의 표면과 인터페이스는 또한 전기 전도에 중요한 역할을한다.
표면 거칠기
필름의 표면 거칠기는 전기 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 거친 표면은 필름과 다른 구성 요소 사이의 접촉 저항을 증가시킬 수 있습니다. 예를 들어, 기능 필름이 회로에서 사용되고 금속 전극과 접촉하는 경우 거친 표면은 접촉 영역이 더 작을 수 있습니다. 이로 인해 인터페이스에서 저항이 높아져 시스템의 전체 전도도가 줄어 듭니다.
인터페이스 레이어
기능 필름에서 다른 재료가 접촉하는 경우 종종 인터페이스 층이 있습니다. 이 층은 벌크 재료에 비해 다른 전기 특성을 가질 수 있습니다. 예를 들어, 전도성 중합체가 금속 층과 접촉 할 때, 중합체와 금속이 화학적으로 상호 작용하는 계면에 얇은 층이있을 수있다. 이 인터페이스 층은 충전 캐리어의 흐름을 향상 시키거나 방해 할 수 있습니다.
전도성 기능 필름의 응용
전기를 전도하는 기능 필름의 능력은 광범위한 응용 분야를 열어줍니다.
전자 장치
전자 산업에서는 전도성 기능 필름이 터치 스크린에 사용됩니다. 필름은 투명 전도성 층으로 사용될 수 있습니다. 화면을 터치하면 필름의 전기적 특성이 변경 되며이 변경은 장치의 회로에 의해 감지됩니다. 이 기술은보다 반응적이고 정확한 터치 경험을 제공합니다.
에너지 저장
기능 필름은 배터리 및 슈퍼 커패시터에도 사용할 수 있습니다. 배터리에서 전도성 필름은 전류 수집기 또는 전극 코팅으로 사용될 수 있습니다. 충전 효율을 향상시키고 배터리의 성능을 높일 수 있습니다. 에너지를 정전기 적으로 저장하는 슈퍼 커패시터는 또한 전도성 기능 필름의 혜택을받을 수 있습니다. 이 필름은 전하 저장 및 빠른 충전 - 배출 속도를위한 넓은 표면적을 제공 할 수 있습니다.
생체 의학 응용
생의학 분야에서 전도성 기능 필름은점막응용 프로그램. 예를 들어 바이오 센서에서 사용할 수 있습니다. 이 센서는 전기 특성의 변화를 측정하여 생물학적 분자를 감지 할 수 있습니다. 전도성 필름은 생물학적 인식 요소를 고정시키고 전기 신호의 전달을 촉진하기위한 플랫폼으로서 작용할 수있다.
결론
그래서, 당신은 그것을 가지고 있습니다! 그것이 기능적 필름이 전기를 수행하는 방식입니다. 전도성 재료의 사용, 충전 캐리어의 이동성 또는 표면 및 인터페이스의 영향에 관계없이 기능성 필름은 광범위한 응용 분야에서 전기를 전도하는 다목적이고 효율적인 방법을 제공합니다.
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참조
- M. Aldissi의 "전도성 중합체 : 원리, 방법 및 응용"
- "Carbon Nanotubes : 속성 및 응용 프로그램"Ms Dresselhaus, G. Dresselhaus 및 PC Eklund
- C. Kittel의 "얇은 금속 필름의 전기 전도성"