KR101781291B1 - The manufacture method of the nano-materials for the materialization of the superhydrophobic advanced materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표면장력을 극대화시키기 위한 나소소재의 제조방법에 관한 것으로서, 이를 통하여 초소수성(Superhydrophobic) 기능을 실현하고자 하는 데 주된 목적이 있다. 표면장력을 극대화 시키기 위한 나노소재의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초소수성을 극대화하기 위한 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a naso material for maximizing surface tension, and a main object of the present invention is to realize a superhydrophobic function. The present invention relates to a method of manufacturing a nanomaterial for maximizing surface tension, and more particularly, to a method of manufacturing a nanomaterial for maximizing super-hydrophobicity.
새벽안개가 걷힐 무렵 연못 위에 떠있는 연잎을 보면 마음이 청아해진다. 연잎 위에 작은 물방울들이 투명하게 빛나며 동글동글 맺혀 있다. 실바람이라도 불면 이들이 조금씩 굴러다니며 이내 큰 물방울을 만든다. 연잎 위에 묻어있는 미세한 먼지를 닦아내며 물방울이 연못으로 떨어진다.When dawn fog is lifted, the heart is clear when you see the lotus leaf floating on the pond. Small water droplets on the lotus leaf gleam transparently and dongle dongle. If they blow themselves out, they roll little by little and make big drops of water. Wipe off the fine dust on the lotus leaves and drop the water into the pond.
과학자들은 연잎 표면에 어떤 비밀이 숨어있는지 알아내고, 그 결과를 실생활에 응용하기 시작했다. 흔히 물과 친하게 잘 섞이는 성질을 친수성, 반대로 물과 친하지 않은 성질을 소수성이라고 부른다. 연잎 표면은 자연계 어떤 물질보다 소수성이 강하기 때문에 초소수성을 지닌다. 전자현미경을 이용해 표면을 나노미터(nm, 1nm=10억분의 1m) 수준으로 관찰한 결과 그 초소수성의 비밀이 드러났다.Scientists have discovered what secrets are hidden on the surface of the lotus leaf and have begun to apply the results to real life. Hydrophilic properties are often referred to as hydrophilic properties, while water hydrophilic properties are not. The surface of the lotus leaf is super hydrophobic because it is more hydrophobic than any natural material. Observation of the surface with nanometer (nm, 1nm = 1m) level using an electron microscope revealed the secret of super-hydrophobicity.
보통 바닥면 위에 물방울이 놓여 있을 때 물방울의 측면과 바닥면이 접촉하는 각도가 60도보다 크면 소수성, 30도 이하이면 친수성을 띤다고 말한다. 그런데 연잎 바닥면이 물방울과 접촉하는 각도는 150도 이상이다. 그냥 소수성이 아닌 초소수성을 갖는다는 뜻이다. 그 이유는 무엇일까. 연잎 표면에 있는 무수한 미세 돌기 덕분이다. 먼저 바닥면의 미세 돌기는 물방울이 연잎 표면과 접촉하는 각도를 커지게 만든다. 또한 바닥면 위에 형성돼 있는 봉오리들에도 무수한 돌기가 있어 비슷한 효과를 일으킨다. 연잎 표면은 이와 같은 이중적인 소수성 덕분에 초소수성을 띠는 것이다. It is said that if the angle between the side and bottom of the water droplet is more than 60 degrees when the water droplet is placed on the bottom surface, it is hydrophobic when it is below 30 degrees. However, the angle at which the bottom of the lotus leaf contacts the water droplet is more than 150 degrees. It means that it is not just hydrophobic but superhydrophobic. Why? It is due to innumerable microprojections on the surface of the lotus leaf. First, the microprojections on the bottom surface increase the angle at which water droplets come into contact with the surface of the softened leaf. In addition, there are innumerable protrusions on the buds formed on the floor, which produces a similar effect. The surface of the lotus leaf is hyper-hydrophobic due to this double hydrophobicity.
나노 세계에서는 이처럼 표면이 거칠수록 소수성이 강해지는 특이한 현상이 벌어진다. 이른바 연잎 효과라고 부르는 특성이다. 우리가 접하는 일상에서 표면이 아무리 거칠어도 물에 잘 젖지 않는 대상을 찾기는 쉽지 않다. 그러나 실험실에서는 실리콘 같은 고체의 표면을 미세 가공하여 이중 돌기를 갖는 나노구조 표면을 만들 수 있다. 각 돌기의 길이와 폭은 대략 50nm 내외이다. 옆이나 위에서 보면 마치 꽃이 피어나는 모습 같다. 원리를 알았으면 다음은 모방 단계. 과학자들은 연잎 효과를 모방한 다양한 제품을 제작하고 있다. 비를 맞거나 물을 뿌리면 먼지가 깨끗하게 떨어지는 페인트, 콜라나 커피가 쏟아져도 툭툭 털어내면 깨끗해지는 기능성 의류 등 다양한 제품이 이미 판매되고 있다. In the nano-world, the more the surface becomes rough, the more unusual phenomenon that the hydrophobicity becomes strong. It is a characteristic called so-called lotus leaf effect. In everyday life we face, no matter how rough the surface is, it is not easy to find objects that do not get wet. In the laboratory, however, it is possible to make nanostructured surfaces with double bumps by microfabricating the surface of a solid such as silicon. The length and width of each projection is approximately 50 nm. From the side or from above, it looks like flowers bloom. Once you know the principle, the next step is imitation. Scientists are making a variety of products that mimic the efflorescence effect. A variety of products are already on the market, such as paint that falls in the rain or splashes when it is sprayed with water, and functional clothing that cleanses when the coke or coffee spills out.
재언하면, 진흙 속에 뿌리를 박고 자라는 연꽃은 수려할 뿐만 아니라 청아한 초록빛 자태를 뽐낸다. 그런데 비가 오는 날, 연잎에 떨어진 물방울은 잎을 적시지 않고 주르르 흘러내린다. 연못 수면과 나란히 떠 있는 잎사귀에서는 커다란 물방울이 바람과 물결에 따라 이리저리 왔다가 잎에 묻은 먼지를 털어내며 떨어진다. 이처럼 잎이 물방울에 젖지 않고 더러워지지 않는 현상을 연잎 효과라고 부른다. 물방울이 물체의 표면을 적시느냐 그렇지 않느냐의 여부는 화학적 성질에 따라 정해진다. 표면장력이 크면 물과 접촉한 면적을 작게 하여 물이 표면을 덜 적시게 된다. 이러한 성질을 소수성이라고 하며, 반대로 표면장력이 작으면 물이 표면을 많이 적시게 되어 친수성이 된다. 그런데 연잎의 표면을 현미경으로 확대시키면 표면이 작은 돌기로 덮여 있는 것을 볼 수 있다. 이처럼 표면이 나노 돌기로 덮여 있으면, 표면장력이 크고 작음과 관계없이 물과 닿는 면적이 아주 작게 된다. 다시 말해 화학적인 표면장력이 아니라 물리적인 나노의 거칠기에 기인하기 때문에, 이러한 성질을 초소수성이라고 한다. In other words, the lotus flower that grows in the mud is not only splendid but also boasts a bluish greenish appearance. On the rainy day, however, the drops of water fall on the leaves of the lotus leaves without watering the leaves. In the leaves that lie side by side with the water of the pond, a large water droplet comes and goes as the wind and the waves come back, and the dust that is on the leaf falls off. The phenomenon that the leaves do not get dirty and get dirty is called the lotus leaf effect. Whether water droplets wet the surface of the object or not depends on the chemical nature. The larger the surface tension, the smaller the area contacted with the water and the less wet the surface of the water. This property is called hydrophobicity. Conversely, when the surface tension is small, water becomes hydrophilic due to wetting of the surface. However, when the surface of the lotus leaf is microscopically enlarged, it can be seen that the surface is covered with small projections. When the surface is covered with nano-dots, the area of contact with water is very small regardless of whether the surface tension is large or small. In other words, this property is called super-hydrophobicity because it is due to the roughness of the physical nano rather than the chemical surface tension.
연잎 효과를 모방한 나노기술은 이미 다양한 곳에 응용되고 있다. 대표적인 예로, 비를 맞거나 물을 뿌려주는 것만으로도 먼지가 깨끗하게 떨어지는 페인트가 있다. 또한 최근 독일의 한 회사가 세라믹 변기 표면에 나노 코팅기술을 적용하여 물이 잘 흐르게 만드는데 성공했다. 연잎 효과를 실생활에 이용한 또 다른 예로 첨단 기능성 의복이 있다. 즉 물에 젖지 않으며 잘 더러워지지 않는 옷이다. 때가 묻지 않는 섬유의 비밀은 섬유 표면에 아주 작은 보푸라기를 붙이는데 있다. Nanotechnology mimicking the lotus leaf effect has already been applied to a variety of applications. A typical example is paint that falls cleanly with rain or just spraying water. Recently, a German company has succeeded in making water flow well by applying nano coating technology to ceramic toilet surfaces. Another example of using the lotus leaf effect in real life is advanced functional apparel. That is, it does not get wet and does not get dirty. The secret of untouched fibers is that they attach very little lint to the fiber surface.
연잎효과를 통하여 초소수성을 구현하기 위한 기술로 생체모방적 표면을 갖도록 하는 기술들이 연구되어 지고 있다. 초소수성 폴리머 구조물의 제조 방법은 초소수성 구현을 위한 방법 중 하나이다. 초소수성 폴리머 제조란, 화학적 식각에 의해 주형의 표면에 마이크론 크기(micron-size)의 단층 구조(terrace structure) 및 상기 단층 구조 내의 나노 크기(nano-size)의 홈 구조(groove structure)를 형성하고, 상기 식각된 주형 상에 폴리머를 놓고 열과 압력을 가하여 상기 식각된 주형으로부터 폴리머 구조물을 전사하고(replicating), 상기 전사된 폴리머 구조물을 주형으로부터 떼어내는 것을 포함하여 구성되어 진다. 하지만 본 방안은 제조과정이 비교적 복잡하고, 대량 생산이 어려우며, 접촉각도가 낮은 문제점이 있다. Techniques for making a biomimetic surface as a technique for realizing super-hydrophobicity through a lotus leaf effect have been studied. The method of making a superhydrophobic polymer structure is one of the methods for ultra-hydrophobic implementation. The preparation of the superhydrophobic polymer means that a micron-size terrace structure and a nano-size groove structure in the monolayer structure are formed on the surface of the mold by chemical etching Placing the polymer on the etched mold, applying heat and pressure to replicate the polymer structure from the etched mold, and removing the transferred polymer structure from the mold. However, this method has a problem in that the manufacturing process is relatively complicated, mass production is difficult, and the contact angle is low.
초소수성(superhydrophobicity)은 물체의 표면이 극히 젖기 어려운 물리적 특성을 말한다. 예를 들어, 식물의 잎, 곤충의 날개 또는 새의 날개는 외부의 어떠한 오염물질이 특별한 제거 작업 없이 제거되거나 처음부터 오염이 되지 않게 하는 특성을 지니고 있다. 이것은 식물의 잎, 곤충의 날개, 새의 날개 등이 초소수성을 지니고 있기 때문이다. 초소수성 표면이 적용된 물체는 방수, 방오 등과 같은 특성을 나타낼 수 있다. 그러므로 초소수성 표면을 형성하는 기술은 다양한 산업 분야에서 유용하게 이용될 수 있다. 소수성 표면을 구현하는 방법은 크게 화학적인 방법과 구조적인 방법으로 나눌 수 있다. 소수성 표면을 구현하는 화학적인 방법은, 물질 표면에 소수성 화학 물질을 코팅하는 방법인데, 화학적 처리만으로 물체의 표면 에너지를 낮추는 데는 한계가 있다. 소수성 표면을 구현하는 구조적인 방법은, 물질 표면의 거칠기를 증가시켜 고체인 물질 표면과 액체간의 접촉각을 증가시키는 방법으로 알려져 있다. 물체 표면을 패터닝하여 물체 표면이 거칠어짐에 따라 소수성이 증가되는 성질을 이용하여 초소수성 표면을 구현한다. 그런데, 돌출 패터닝에 의해 접촉각을 높일 경우 복잡한 패턴이나 세장비가 높은 패턴이 필요하므로, 패턴이 쉽게 손상되어 실용성이 낮다. Superhydrophobicity refers to the physical properties of the surface of an object that are extremely hard to get wet. For example, plant leaves, insect wings or bird wings have the property that any contaminants from the outside are removed without special removal or contamination from the beginning. This is because leaf of plant, wing of insect, wing of bird are super hydrophobic. An object to which a superhydrophobic surface is applied may exhibit properties such as waterproofing, antifouling and the like. Therefore, techniques for forming superhydrophobic surfaces can be usefully used in various industrial fields. The method of implementing a hydrophobic surface can be largely divided into a chemical method and a structural method. The chemical method of implementing a hydrophobic surface is a method of coating a hydrophobic chemical substance on the surface of a material. However, there is a limit to lowering the surface energy of an object by chemical treatment alone. Structural methods for achieving hydrophobic surfaces are known to increase the surface roughness of the material surface, thereby increasing the contact angle between the solid material surface and the liquid. The surface of the object is patterned to realize a superhydrophobic surface using the property that the hydrophobic property increases as the object surface becomes rough. However, when the contact angle is increased by protruding patterning, a complicated pattern or a pattern having a high slenderness ratio is required, so that the pattern is easily damaged and practicality is low.
이 외에도 다양한 초소수성을 구현하기 위한 기술들이 개발되고 있다. 하지만, 대다수가 테프론 수지를 이용한 방법 또는 유기용매에 나노소자를 용해하여 사용하는 방법을 활용하고 있다. 테프론 수지는 불소를 활용하기 때문에 환경 위해성으로 사용에 많은 제약을 받고 있으며, 유기용매를 이용한 방식도 2차 환경오염의 문제를 여전히 안고 있다. In addition, techniques for realizing various super-hydrophobic properties are being developed. However, most of them utilize a method using a Teflon resin or a method using a nanoparticle dissolved in an organic solvent. Since Teflon resin utilizes fluorine, it is subject to a lot of restrictions on its use as an environmental hazard, and the way of using organic solvents still faces the problem of secondary environmental pollution.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 친환경 기술을 통한 표면장력을 극대화시키기 위한 신기술이 필요한 시점이다. Therefore, new technologies are needed to maximize the surface tension through environmentally friendly technologies that solve these problems.
참고로, 표면장력(Surface tension)에 관하여 살펴보고자 한다. 표면장력이란 액체의 자유표면에서 표면을 작게 하려고 작용하는 장력을 말한다. 액면 부근의 분자가 액체 속의 분자보다 위치에너지가 크기 때문에 액체는 표면적에 비례하는 표면 에너지를 가지고, 이로 인해 표면장력이 생긴다. 액체를 구성하는 분자들 사이에는 서로 끌어당기는 인력이 있다. 만약 인력이 없다면 액체는 유한한 크기를 가질 수 없었을 것이다. 반대로 분자와 분자 간의 거리가 특정 거리보다 가까워지면 분자들끼리 서로 밀어내는 척력이 작용한다. 액체 분자간 인력의 균형이 액체의 표면 부근에서 깨지기 때문에 이곳에 있는 분자의 위치에너지는 액체 속의 분자보다 더 커지는데, 이로 인해 액체는 표면적에 비례하는 표면에너지를 가지게 되고, 이 에너지를 최소로 만들려는 작용이 바로 '표면장력'으로 나타나는 것이다. 표면장력은 단순히 액체의 자유표면뿐만 아니라 섞이지 않는 액체의 경계면, 고체와 기체, 고체와 고체의 접촉면 등 표면의 변화에 대한 에너지가 존재할 때 보편적으로 생기는 현상으로, 계면장력(界面張力)이라고도 한다. 비눗방울이나 액체 속의 기포 물방울 등이 둥근 모양이 되는 것은 이 힘이 액면에 작용하기 때문이며, 용기의 가장자리에 액체가 넘쳐 올라간 모양이 되어 쏟아지지 않는 것도 액체 표면에 장력이 작용하기 때문이다. 수면에 떨어뜨린 기름방울이 금방 퍼지는 것은 물의 표면장력이 기름의 표면장력보다 커서 기름층이 물의 표면장력에 의해 잡아 늘여지기 때문이다. 일반적으로 표면장력은 액면의 작은 이물질에도 영향을 받기 때문에, 이물질이 있는 액체 표면에는 액체 내부와는 관계 없이 표면장력의 크기에 기인하는 독자적인 운동이 나타난다. 표면장력의 세기는 액면에 가정한 단위길이의 선의 양쪽에 작용하는 장력에 의해 표시한다. 그 값은 액체의 종류에 따라 결정되는 상수이지만 온도에 따라서도 변한다. 예를 들어, 20에서 알코올, 물, 비눗물, 글리세린, 수은의 표면장력은 각각 약 0.0223, 0.07275, 0.025, 0.063, 0.465 N/m(뉴턴 퍼 미터)이다. 한편, 이 값은 온도가 올라갈수록 감소한다. 예를 들어, 물의 표면장력은 10에서 0.07422, 20에서 0.07275, 30에서 0.07118, 40에서 0.06955 N/m로 달라진다. 또한 어떤 종류의 물질이 액체에 녹으면 그 액체의 표면장력이 작아질 수 있는데, 비누를 물에 녹였을 때가 대표적 예이며, 이런 종류의 물질을 표면활성물질(表面活性物質)이라고 한다. For reference, surface tension will be discussed. Surface tension refers to the tension acting on the free surface of the liquid to reduce the surface. Since the molecules near the liquid surface have higher potential energy than the molecules in the liquid, the liquid has surface energy proportional to the surface area, which causes surface tension. There is attraction between the molecules that make up the liquid. If there was no gravity, the liquid would not have a finite size. On the contrary, when the distance between the molecule and the molecule is closer to a certain distance, a repulsive force acts between the molecules. Since the equilibrium of liquid intermolecular attraction is broken near the surface of the liquid, the potential energy of the molecule here is larger than the molecules in the liquid, which causes the liquid to have a surface energy proportional to the surface area, The action is the 'surface tension'. Surface tension is a phenomenon commonly encountered when there is energy to change the surface, such as not only the free surface of liquid but also the boundary surface of the liquid that does not mix, solid and gas, and solid and solid contact surfaces, and is also referred to as interfacial tension. This is because the force acts on the liquid surface, and the liquid does not spill on the edge of the container, and tension is applied to the surface of the liquid because the bubbles or bubbles in the liquid form a round shape. This is because the surface tension of the water is larger than the surface tension of the oil, so that the oil layer is stretched by the surface tension of the water. In general, the surface tension is also affected by small foreign matter on the surface of the liquid, so that the surface of the foreign substance has its own motion due to the magnitude of the surface tension regardless of the liquid inside. The intensity of the surface tension is indicated by the tension acting on both sides of the unit length line assumed on the liquid surface. The value is a constant determined by the type of liquid, but also varies with temperature. For example, at 20, the surface tensions of alcohol, water, soapy water, glycerin, and mercury are about 0.0223, 0.07275, 0.025, 0.063, and 0.465 N / m (Newton per meter), respectively. On the other hand, this value decreases as the temperature rises. For example, the surface tension of water varies from 10 to 0.07422, from 20 to 0.07275, from 30 to 0.07118, and from 40 to 0.06955 N / m. Also, when a certain kind of substance is dissolved in a liquid, the surface tension of the liquid can be reduced. When the soap is dissolved in water, a typical example is such a substance, which is called a surface active substance.
표면장력, 접촉각, 젖음성, 표면에너지의 차이점에 대하여 살펴보고자 한다. Surface tension, contact angle, wettability, and surface energy.
표면장력이란, 표면적을 최소로 하려는 힘으로 수치가 클수록 발수기능이 우수하다. 다시말해, 표면장력이 클 경우에는 표면에 물을 뿌리면 물방울이 잘 젖지 않고 떨어지게 된다. The surface tension is a force for minimizing the surface area, and the larger the value is, the better the water-repellent function. In other words, if the surface tension is large, water drops on the surface will fall off without getting wet.
접촉각이란 고체와 액체의 접촉 경계부의 각도로 물방울의 경우, 물방울과 표면이 닿는 각도를 의미한다. 연잎이 150도 정도이고 수치가 클수록 연잎처럼 발수기능이 우수해 진다. 수치가 높을수록 물방울이 잘 묻지 않고 떨어지게 된다. 보통 접촉각이 150도 이상인 경우를 초소수성, 60도-150도 사이를 소수성, 30도 이하를 친수성이라고 한다. The contact angle is the angle of the contact boundary between the solid and the liquid. In the case of water droplets, it refers to the angle at which the water droplets touch the surface. The larger the number, the better the water-repellent function like the lotus leaf. The higher the number, the less water droplets get on and fall off. Usually, when the contact angle is 150 degrees or more, it is called super hydrophobic, between 60 degrees and 150 degrees is regarded as hydrophobic, and when 30 degrees or less is regarded as hydrophilic.
젖음성이란 용어가 있는데, 글자 그대로 잘 젖는 특성을 의미한다. 표면장력과 반대되는 개념으로 젖음성이 크면 잘 젖지 때문에 표면장력이 작고 접촉각도 아주 작다. 다시말해, 젖음성이 크면 잘 젖기 때문에 발수 기능이 없다고 볼 수 있다. There is a term for wetting, which literally means wetting properties. Contrary to the surface tension, the surface tension is small and the contact angle is very small because it is well wetted when the wettability is large. In other words, if the wettability is high, it can be said that there is no water repellent function because it is wet well.
표면에너지는 다양한 관점에서 설명할 수 있지만, 간략히 설명하자면, 표면장력의 반대 의미라고 보면 된다. 표면장력의 반대이므로 젖음성과 유사하게 보아도 무관하다. 물론, 자세하게 언급하자면 물리학적으로 다소 설명 방식이 상이하지만 간략히 설명하자면, 표면에너지를 젖음성과 유사하게 판단하여도 무관하겠다. 표면에너지는 표면을 확장시키는데 필요한 일량을 의미하므로 표면의 자유에너지를 가리키게 된다. 간단히 설명하자면, 표면에너지는 표면장력에 반대되게 표면에너지를 증가시키는데 필요한 에너지를 의미한다고 보면 된다.Surface energy can be explained from various perspectives, but for simplicity, it can be said to be the opposite of surface tension. Since it is the opposite of the surface tension, it may be similar to the wettability. Of course, although the description method is somewhat different in terms of physics, the surface energy may be judged similar to the wettability. Surface energy refers to the amount of energy required to expand the surface, thus indicating the free energy of the surface. Briefly, surface energy refers to the energy required to increase surface energy versus surface tension.
결론적으로, 표면에너지는 표면장력과 반대, 젖음성과 유사한 의미로 보면 간단히 이해할 수 있다. 표면장력이 클수록 물방울은 둥글게 되어 접촉각이 커지고 잘 젖지 않으므로 젖음성이 떨어지게 되고, 결과적으로 초발수(초소수성) 기능을 지니게 된다. 표면장력이 작을수록 물방울은 퍼지게 되어 접촉각이 작아지고 잘 젖게 되어 젖음성이 높아지고, 결과적으로 발수기능이 사라져 물에 잘 젖게 된다.In conclusion, surface energy can be understood simply in terms of the opposite of surface tension, similar to wetting. The larger the surface tension, the more the water droplets become round and the contact angle becomes larger, and the wettability is lowered because it is not wetted well, resulting in super-water repellent (super hydrophobic) function. The lower the surface tension, the more the water droplet spreads. As a result, the contact angle becomes smaller, the wetting property becomes higher, and the water repellent function disappears as a result, so that the wetting property becomes better.
연잎의 경우 초소수성을 지니므로 당연히 표면장력이 크고, 접촉각이 크고, 표면에너지는 작고 젖음성도 작다. 일반 비닐의 경우 친수성을 지니므로 당연히 표면장력이 작고, 접촉각이 작고, 표면에너지는 크고 젖음성도 높다.In the case of a lotus leaf, since it has a superhydrophobic property, it has a large surface tension, a large contact angle, a small surface energy and a low wettability. Since ordinary vinyl has hydrophilicity, it has a small surface tension, a small contact angle, a large surface energy and a high wettability.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점으로부터 착안된 것으로, 본 발명의 목적은, 표면장력 극대화를 통하여 초소수성 효과를 구현하되 초소수성의 성능을 개선하고, 친환경 소재로 2차 환경오염을 예방하고, 유지관리가 편리한 초소수성 나노 신소재를 제조하기 위한 제조방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for realizing a super hydrophobic effect by maximizing surface tension, And a manufacturing method for manufacturing a super-hydrophobic nano-new material which is easy to maintain.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자소휘석, 코르네루핀, 파이로필라이트, 설석을 20-80nm 사이즈의 나노 크기로 제조한 다음, 이를 일정한 비율로 혼합하여 혼합조성물을 구성하도록 한다. 그런 다음, 이 혼합조성물에 일정한 주파수의 레이저를 조사(照射)하여 돌기 구조를 형성하여 초소수성을 구현하도록 하는 과정을 통하여 이루어 진다. 다시말해, 나노사이즈의 혼합조성물에 레이저를 조사하여 돌기 구조를 형성하고 이를 바탕으로 표면장력을 극대화할 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a nano-sized nano-sized pyrophyllite, cornu lupine, pyrophyllite, and selenite having a size of 20-80 nm and then mixing them at a predetermined ratio to form a mixed composition. Then, a laser beam of a certain frequency is irradiated to the mixed composition to form a protrusion structure, thereby realizing super-hydrophobicity. In other words, by irradiating a nano-sized mixed composition with a laser to form a protrusion structure, the surface tension can be maximized.
본 발명은 표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법에 관한 것으로서 나노소재를 통하여 나노사이즈의 돌기구조를 형성하고 이를 통하여, 표면장력을 극대화하여 초소수성(超疏水性)을 구현할 수 있다. 또한 친환경소재로 구성되어 2차 환경피해가 발생하지 않으며, 유지관리가 간편하고 장기적인 수명 확보가 가능한 잇점을 아울러 지니고 있다.The present invention relates to a method of manufacturing a nanomaterial for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension, and a nano-sized protrusion structure is formed through a nanomaterial, thereby achieving super-hydrophobicity by maximizing surface tension. . In addition, it is composed of environment-friendly material, it does not cause secondary environmental damage, has easy maintenance, and has a long-term life-saving advantage.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법에 따라 제조한 신소재의 접촉각도 실험과 표면에너지 실험을 한국고분자시험연구소에서 실험한 결과를 나타낸다.FIGS. 1 to 5 are graphs showing results of contact angle experiments and surface energy experiments of a new material manufactured according to the method of manufacturing nanomaterials for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension according to an embodiment of the present invention, .
본 발명에 따른 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"은 다음의 과정을 통하여 이루어진다. The "method for manufacturing a nanomaterial for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension" according to the present invention is performed through the following process.
첫 번째, 나노 사이즈의 "자소휘석, 코르네루핀, 파이로필라이트, 설석"으로 구성되어진 혼합조성물을 제조하도록 한다. First, make a mixed composition consisting of nano-sized "jaso pyroxene, cornerufin, pyrophyllite, glaze ".
본 발명에 의한 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"을 구현하기 위한 혼합조성물의 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다. A concrete composition of the mixed composition for realizing the " method of manufacturing a nanomaterial for achieving superhydrophobicity through maximization of surface tension " according to the present invention will be described below.
자소휘석(Hypersthene, 紫蘇輝石)은 사방정계(斜方晶系)에 속하는 광물로서, 소량의 알루미늄을 함유하기도 한다. 굳기 5~6, 비중 3.4~3.5, 암색을 띤다. 염기성 심성암의 일부를 이루고, 화산암의 반정(斑晶)이나 공극(空隙)에 주상 결정을 이루어 산출된다. 화학성분은 (Fe,Mg)SiO3이다. 때로는 소량의 알루미늄을 함유한다. 주상(柱狀)·판상(板狀)·엽편상(葉片狀)의 결정을 이루며, 주면(柱面)에 완전한 쪼개짐이 있다. 장축면(長軸面) 또는 단축면에 분명한 열개(裂開)를 나타내는 경우도 있다. 굳기 5~6, 비중 3.4~3.5이다. 암회색·암갈색·암녹색 등 일반적으로 암색이며, 쪼개짐면은 때로 진주광택이 있다. 염기성 심성암의 일부를 이루고 있으며, 화산암의 반정(斑晶) 또는 그 공극(空隙)에 주상 결정을 이루어 산출된다. Hypersthene is a mineral belonging to the orthorhombic system and may contain a small amount of aluminum.
코르네루핀(Kornerupine)은 마그네슘과 알루미늄의 규산염 광물이다. 덴마크의 지질학자 Kornerup의 이름을 따서 지었다. 그린랜드 Fiskerpoes에서 결정 편암 속에 각섬석, 운모 등과 산출된다. 거의 MgAl2SiO6, 소량의 알칼리, 수산근, 붕소를 함유한다. 산에 잘 녹지 않는다. Kornerupine is a silicate mineral of magnesium and aluminum. It was named after the Danish geologist Kornerup. In Greenland Fiskerpoes, hornblende, mica, etc. are produced in crystalline schist. It contains almost MgAl2SiO6, a small amount of alkali, oxalic acid, and boron. It does not dissolve well in the mountains.
파이로필라이트(Pyrophyllite)는 사방정계(斜方晶系)의 광물로서 엽랍석(葉蠟石)이라고도 한다. 굳기 1~2, 비중 2.8~2.9, 결정질의 것은 은백색, 괴상의 것은 백색, 때로 회색·회황색·황갈색·녹색 등을 띤다. 내화재료로 중요하고 아름다운 것은 공예품으로, 특히 도장으로 이용된다. 엽랍석(葉蠟石)이라고도 한다. 화학성분은 Al2Si4O10(OH)2이다. 엽편상(葉片狀) 결정을 나타내고, 대개는 입상 또는 치밀질 괴상(塊狀)을 이루는데, 때로 방사상(放射狀)으로 집합하는 경우도 있다. 엽편상의 것에는 밑면에 완전한 쪼개짐이 있고, 요곡성(撓曲性)이 있다. 굳기 1~2, 비중 2.8~2.9이다. 지감(脂感)을 가진다. 결정질의 것은 은백색으로 진주광택이 있으며, 괴상의 것은 백색, 때로 회색·회황색·황갈색·녹색 등을 띠고 광택은 둔하다. 산성화성암 속에 맥상(脈狀) 또는 괴상을 이루며, 석영광맥과 함께 산출된다. 치밀질인 것은 납석(agalmatolite) 또는 석필석(石筆石)이라고도 한다. 내화재료(耐火材料)로 중요하며, 아름다운 것은 공예품으로, 특히 인재(印材)로 이용된다. Pyrophyllite is an orthorhombic mineral, also known as leaf lobster. Hardness 1 ~ 2, specific gravity 2.8 ~ 2.9, crystalline ones are silvery white, massive ones are white, occasionally gray, grayish yellow, tan, green etc. Important and beautiful as a refractory material is used as a craft, especially as a coating. It is also called leaf lobster. The chemical composition is Al2Si4O10 (OH) 2. It shows leaf-shaped crystals, usually in granular or dense massive form, sometimes in radial form. On the leaf, there is a complete cleavage on the underside, and there is a bending. Hardness 1 ~ 2, specific gravity 2.8 ~ 2.9. It has a sense of touch. Crystals are silver-white with pearl luster, massive ones are white, occasionally gray, grayish yellow, yellowish brown, green, etc., and gloss is dull. It forms a pulsatile or massive mass in acidified igneous rocks and is produced along with quartz veins. It is also called agalmatolite or stone stone. It is important as a refractory material (refractory material), and beautiful is used as a craft, especially as a stamp.
설석(楔石)은 티타나이트(Titanite)라고도 불인다. 단사정계(單斜晶系)의 광물로서, 굳기는 5.5, 비중은 3.4~3.6이다. 화성암이나 변성암 속에 널리 분포하며 쐐기형 단면을 가진다. 성분은 CaTiSiO5이다. 화성암이나 변성암 속에 널리 분포하며 보통 쐐기형 단면을 가진다. 굳기 5.5, 비중 3.4~3.6이다. 황산에 녹는다. 화강섬록암 중에서 각섬석·흑운모를 함유하는 것은 부성분광물로, 화성암의 2차적 광물로는 흑운모·각섬석 속에 분해물로, 광역변성암(廣域變成岩) 중에서는 녹렴편암 안에서 산출된다. The wedge stone is also called Titanite. As a monoclinic mineral, it has a hardness of 5.5 and a specific gravity of 3.4 to 3.6. It is widely distributed in igneous rocks and metamorphic rocks and has a wedge shaped cross section. The component is CaTiSiO5. It is widely distributed in igneous rocks and metamorphic rocks and has a wedge shaped cross section. Hardness of 5.5, specific gravity of 3.4 to 3.6. It dissolves in sulfuric acid. Among the granodiorites, biotite and biotite are contained as subcomponent minerals, secondary minerals of igneous rocks are decomposed in biotite and amphibole, and wide metamorphic rocks are collected in melanomorphic schist.
위에서 언급한 물질들로 구성된 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"을 구현하기 위한 혼합조성물의 구성비를 살펴보면 [표 1] 과 같다. Table 1 shows composition ratios of the mixed compositions for realizing the method of manufacturing nanomaterials for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension composed of the above-mentioned materials.
상기한 구성비는 반복 실험을 통하여 가장 적합한 황금비를 찾아낸 결과이다. The above composition ratio is a result of finding the most suitable golden ratio through repeated experiment.
두 번째, 위의 제조방법으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물에 레이저 조사 공정을 거치도록 한다. 이에 대하여 보다 상세히 살펴보면 하기와 같다. Secondly, the laser irradiation process is performed on the nano-sized mixed composition manufactured by the above manufacturing method. This will be described in more detail below.
(가). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer)를 준비한다. 실리콘 웨이퍼는 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬은 것을 구입하여 사용하도록 한다. 웨이퍼의 표면은 결함이나 오염이 없어야 함은 물론, 고도의 평탄도를 유지하도록 한다. 두께 0.3mm, 지름 15~30cm의 원판 모양의 것을 사용할 것을 권장한다.(end). Prepare a silicon wafer. Silicon wafers are manufactured by cutting thin single crystals of 99.9999999% purity and polishing the surface smoothly. The surface of the wafer should be free from defects or contamination, and also maintain a high level of flatness. It is recommended to use a disk-shaped one with a thickness of 0.3 mm and a diameter of 15 to 30 cm.
(나). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer) 위의 상술한 방법으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물을 일정량 골고루 분산시키도록 한다. 단, 도포 두께는 0.2mm 이하가 되도록 구성한다.(I). Silicon wafers A nano-sized mixed composition prepared by the above-described method is dispersed evenly in a certain amount. The coating thickness is 0.2 mm or less.
(다). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer) 위에 상술한 내용대로 0.2mm 이하로 도포한 다음, 여기에 레이저를 조사하도록 한다.(All). A silicon wafer is coated on the silicon wafer in a thickness of 0.2 mm or less as described above, and then a laser is irradiated.
(라). 레이저 펄스의 파장은 1024nm±8nm, 주파수는 4.2~5Hz, 평균 출력 광전력은 60~85W의 레이저를 25분간 조사하도록 한다.(la). A laser with a wavelength of 1024 nm ± 8 nm, a frequency of 4.2 to 5 Hz and an average output power of 60 to 85 W is to be irradiated for 25 minutes.
상술한 첫 번째와 두 번째 공정을 거치면 혼합조성물로 구성된 나소소재는 돌기구조를 형성하고자 하는 특성을 지니게 된다. 이렇게 제조한 나노 크기의 혼합조성물을 활용하여 평판을 제조할 경우, 나노입자들이 돌기구조를 형성하게 되어 표면장력을 극대화할 수 있게 된다. After the first and second processes described above, the naso material composed of the mixed composition has properties to form a protrusion structure. When a flat plate is manufactured using the nano-sized mixed composition thus prepared, nanoparticles form a protrusion structure, thereby maximizing the surface tension.
(실시예) (Example)
1. 혼합조성물의 혼합(混合)과정1. Mixing (mixing) process of mixed composition
평균입경이 약 20nm인 '자소휘석(Hypersthene)' 15 중량부, 평균입경이 약 40nm인 '코르네루핀(Kornerupine)' 20 중량부, 평균입경이 약 80nm인 '파이로필라이트(Pyrophyllite)' 30 중량부, 평균입경이 약 80nm인 '설석(Titanite)' 35 중량부를 골고루 혼합하였다.20 parts by weight of 'Kornerupine' having an average particle diameter of about 40 nm, 'Pyrophyllite' having an average particle diameter of about 80 nm, 15 parts by weight of 'Hypersthene' having an average particle diameter of about 20 nm, , And 35 parts by weight of 'Titanite' having an average particle diameter of about 80 nm were evenly mixed.
2. 레이저 조사(照射)과정2. Laser Irradiation Process
1번 과정에서 제조한 혼합조성물을 다음의 공정으로 레이저 조사(照射) 처리하였다.The mixed composition prepared in the step 1 was laser-irradiated in the following steps.
(가). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer)를 준비하였다. 실리콘 웨이퍼는 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬은 것을 구입하여 사용하였다. 웨이퍼의 표면은 결함이나 오염이 발생하지 않도록 주의를 기울였으며, 고도의 평탄도를 유지하도록 노력하였다. 두께 0.3mm, 지름 30cm의 원판 모양의 것을 사용하였다. (end). A silicon wafer was prepared. Silicon wafers were prepared by cutting thin single crystals of silicon with a purity of 99.9999999% and smoothening the surface. Care was taken not to cause defects or contamination on the surface of the wafer, and efforts were made to maintain a high level of flatness. A disk-shaped one having a thickness of 0.3 mm and a diameter of 30 cm was used.
(나). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer) 위에 상술한 방법(1. 혼합조성물의 혼합과정)으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물을 도포 두께가 0.2mm가 되도록 골고루 분산시켰다. (I). The nano-sized mixed composition prepared by the above-described method (mixing process of the mixed composition) was uniformly dispersed on a silicon wafer to a coating thickness of 0.2 mm.
(다). 실리콘 웨이퍼(siliconwafer) 위에 상술한 내용대로 0.2mm로 도포한 다음, 여기에 레이저를 조사하였다. (All). A silicon wafer was coated on the silicon wafer at a thickness of 0.2 mm as described above, and then a laser beam was irradiated thereon.
(라). 조사한 레이저 펄스의 파장은 1024nm, 주파수는 4.2Hz, 평균 출력 광전력은 80W이며, 레이저는 25분간 조사하였다. (la). The wavelength of the laser pulse was 1024 nm, the frequency was 4.2 Hz, the average output power was 80 W, and the laser was irradiated for 25 minutes.
3. 무기질 바인더의 제조3. Preparation of inorganic binders
칼슘실리케이트(Calcium Silicate) 용액과 소르빈산칼륨(Potassium sorbate) 용액을 부피비 2 : 1로 혼합하여 얻은 무기질 바인더를 상기 혼합조성물에 0.5 중량부 추가하여 혼합물을 얻었다.0.5 parts by weight of an inorganic binder obtained by mixing a calcium silicate solution and a potassium sorbate solution at a volume ratio of 2: 1 was added to the mixed composition to obtain a mixture.
그리고, 상기 방법으로 제조한 나노 크기의 혼합조성물과 상기 방법으로 제조한 무기질 바인더를 함께 교반기에 넣고 5,000rpm으로 20분간 혼합 교반하여 반응시키고, 압착가공하여 밀도가 142kg/m3인 "100×100×5mm"인 정사각형 보드를 제조하였다.Then, the reaction was put in the inorganic binder composition prepared by mixing a nano-size and the method of manufacturing the above-described way with a stirrer agitation mixed for 20 min at 5,000rpm, compression processing and a density of 142kg / m 3 of "100 × 100 × 5 mm ".
실시예에 따라 제조된 조성물의 함량을 하기 [표 2]에 정리하였다.The contents of the compositions prepared according to the examples are summarized in Table 2 below.
<물성측정>≪ Measurement of physical properties &
하기에 나타낸 각 방법으로 상기 실시예에 따라 제조된 정사각형 보드의 물성을 측정하여, 그 결과는 다음 [표 3]에 나타내었다.The physical properties of the square board prepared according to the above example were measured by the following methods, and the results are shown in the following Table 3. [Table 3]
1. 열전도율1. Thermal conductivity
열전도율은 KS L 9016에 의한 20±5℃ 시험조건에서 측정하였다.The thermal conductivity was measured at 20 ± 5 ° C according to KS L 9016.
2. 밀도2. Density
밀도는 KS M 3808에 의거하여 측정하였으며, 다음 [식 1]을 통하여 계산하였다.The density was measured according to KS M 3808 and calculated using the following formula 1.
[식 1][Formula 1]
밀도(kg/m3)=W(건조중량)/V(부피)Density (kg / m 3 ) = W (dry weight) / V (volume)
3. 투습계수3. Moisture permeability coefficient
투습계수는 두께 25mm당 투습계수로 계산하였다.The moisture permeability coefficient was calculated by the moisture permeability coefficient per 25 mm thickness.
4. 접촉각도(Contact Angle)4. Contact Angle
접촉각도는 물방울을 실시예에 따라 제조된 정사각형 보드 위에 떨어뜨리고, 해당 물방울과 정사각형 보드 표면이 이루는 각(角)을 측정하였다.The contact angle was measured by dropping water droplets onto a square board manufactured according to the example, and measuring the angle between the water droplet and the square board surface.
5. 연소 측정온도5. Combustion measurement temperature
연소 측정온도는 약 1,200℃ 기준으로 측정한 온도이다.The combustion measurement temperature is a temperature measured at about 1,200 ° C.
상기한 실시예에 따라 제조한, 다시말해 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"에 따라 제조한 신소재의 접촉각도 실험과 표면에너지 실험을 "한국고분자시험연구소"에 실험의뢰하였다. 그 실험결과를 [도 2]와 [도 3]에 도시하였다. [도 1]에 대하여 설명하면, "No. 1"번은 무처리 시료이며, "No. 2~3"번은 기존 업체의 제품으로 실험한 경우이며, "No. 4~7"번은 본 발명에 의한 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"에 입각하여 제조한 시료를 실험한 경우이다.The contact angle test and the surface energy test of the new material manufactured according to the above-described embodiment, i.e., the " method of manufacturing a nanomaterial for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension " . The experimental results are shown in FIG. 2 and FIG. 3. 1 to 5 are non-treated samples, No. 2 to No. 3 are experiments with a product of an existing company, and No. 4 to No. 7 are samples of a non-treated sample, The present inventors have experimented with a sample manufactured on the basis of "a method of manufacturing a nanomaterial for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension ".
[도 1]은 실험용 시료에 대한 설명이며, [도 2]는 실험용 시료의 접촉각도 실험결과이다. [도 2]에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"으로 제조한 시료의 접촉각이 타 업체 제품 보다 월등히 우수함을 알 수 있다. 또한 [도 3]에서 알 수 있듯이 본 발명에 의한 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"에 입각하여 제조한 시료의 경우 접촉각이 너무 높아서 표면에너지 자체를 측정할 수 없음을 알 수 있다. 이는 본 발명에 의한 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"에 입각하여 제조한 시료의 경우, 표면장력이 극대화되어 접촉각을 측정할 수 없을 정도로 높은 초소수성을 지니게 됨을 알 수 있다.[Figure 1] is a description of an experimental sample, and [Figure 2] is an experimental result of contact angle of an experimental sample. As can be seen from FIG. 2, it can be seen that the contact angle of the sample prepared by the method of manufacturing nanomaterials for realizing super hydrophobic property by maximizing the surface tension of the present invention is far superior to those of other manufacturers. As can be seen from FIG. 3, in the case of the sample prepared on the basis of the "method of producing nanomaterial for realizing super hydrophobicity through maximization of surface tension" according to the present invention, the contact angle is too high to measure the surface energy itself . In the case of samples prepared on the basis of the "method for manufacturing nanomaterials for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension" according to the present invention, it was found that the samples had a super- hydrophobicity so that the surface tension could be maximized, .
상기한 '실시예'에 따라 제조한 초소수성을 지닌 나노 사이즈의 혼합조성물의 안전성 테스트를 "한국화학융합시험연구원"에 실험의뢰하였다. [도 4]는 시험조건을 나타낸 경우이며, [도 5]는 송사리를 통한 안전성 테스트 결과를 나타낸 경우이다. [도 4]에서 알 수 있듯이 본 발명에 의한 초소수성 신소재를 제조하기 위한 나노 사이즈의 혼합조성물은 환경적으로 안전함을 인지할 수 있다.The safety test of a nano-sized mixed composition having a superhydrophobic property prepared according to the above 'Example' was submitted to the Korean Chemical Fusion Test Institute. [Figure 4] shows the test conditions, and [Figure 5] shows the result of the safety test through the birdseye. As can be seen from FIG. 4, the nano-sized mixed composition for producing the ultra-hydrophobic new material according to the present invention is environmentally safe.
상기에서는 본 발명에 따른 "표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법"을 설명하기 위해, 구체적인 실시 예를 들어 설명하였지만, 이러한 구체적인 실시 예로부터 본 발명의 기술사상이 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 충분히 변경 또는 변형 가능한 정도는 본 발명의 범주로 이해하여야 할 것이다.In the above, a specific example has been described in order to explain the "method of manufacturing a nanomaterial for achieving super-hydrophobicity through maximization of surface tension" according to the present invention, but the technical idea of the present invention is limited It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.
Claims (4)
칼슘실리케이트(Calcium Silicate) 용액과 소르빈산칼륨(Potassium sorbate) 용액을 부피비 2 : 1로 혼합하여 얻은 무기질 바인더를 상기 혼합조성물에 0.5 중량부 추가하여 제조하는 것을 특징으로 하는 표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법의 구현을 위한 혼합조성물.The method according to claim 1,
And 0.5 parts by weight of an inorganic binder obtained by mixing a calcium silicate solution and a potassium sorbate solution in a volume ratio of 2: 1 to the mixed composition, thereby achieving superhydrophobicity by maximizing the surface tension ≪ RTI ID = 0.0 > 1. < / RTI >
자소휘석(Hypersthene)은 입자의 평균크기가 20nm, 코르네루핀(Kornerupine)은 입자의 평균크기가 40nm, 파이로필라이트(Pyrophyllite)는 입자의 평균크기가 80nm, 설석(Titanite)은 입자의 평균크기가 80nm로 구성되어진 것을 특징으로 하는 표면장력 극대화를 통한 초소수성 실현을 위한 나노소재의 제조방법의 구현을 위한 혼합조성물.The method according to claim 1,
The average size of particles in Hypersthene is 20 nm, the average size of particles in Kornerupine is 40 nm, the average size of particles in pyrophyllite is 80 nm, And 80 nm in size. The mixed composition for realizing a superhydrophobic property by maximizing the surface tension of nanomaterials.
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