| 1 |
1
시트 형상을 가지며, 탄소물질을 포함하고, 상기 시트가 연장되는 방향으로 신축성을 가지는 탄소 시트의 일 면 상에 마이크로 구조의 표면층을 형성하고, 상기 마이크로 구조의 표면층 상에 돌출되도록 복수 개의 돌출부들을 형성하여 제1부재를 준비하는 단계; 및상기 돌출부로부터 이격되어 배치되되, 상기 돌출부를 대향하는 부분이 상기 돌출부와 상이한 마찰전기 시리즈(triboelectric series) 값을 가지는 제1마찰부를 전극부와 전기적으로 연결하여 제2부재를 준비하는 단계를 포함하고,상기 탄소 시트는,탄소 섬유로 형성되고,상기 탄소 섬유의 토우(tow)들로 형성된 씨실들과 상기 탄소 섬유의 토우들로 형성된 날실들이 직조된 구조를 가지며,상기 각 씨실은 복수 개의 토우들로 형성되고, 상기 각 씨실의 토우들은 상기 각 씨실의 폭 방향을 따라 퍼지도록 배열되어 있으며, 상기 각 날실은 복수 개의 토우들로 형성되고, 상기 각 날실의 토우들은 상기 각 날실의 폭 방향을 따라 퍼지도록 배열되어 있으며,상기 마이크로 구조의 표면층은,상기 탄소 시트를 표면층 형성용 용액에 딥핑하는 단계;상기 표면층 형성용 용액에 딥핑한 상기 탄소 시트를 건조시켜서 상기 씨실 및 날실의 폭방향을 따라 주름진 구조를 형성하는 단계; 및상기 주름진 구조를 더 형성하여 표면적을 더 넓히기 위해서, 상기 건조된 탄소 시트를 상기 표면층 형성용 용액으로 스핀 코팅(spin coating) 하는 단계를 포함하여 형성되고,상기 돌출부들은,상기 스핀 코팅에 의해 표면적이 더 넓어진 상기 마이크로 구조의 표면층 상에 형성되는 산화 아연(ZnO) 나노로드들(nano rods)을 포함하고,상기 산화 아연 나노로드들은 상기 마이크로 구조의 표면층이 상기 탄소 시트 상에 형성된 후에 형성되며,상기 탄소 시트에 외력이 가해져서 상기 탄소 시트가 연장되는 방향으로 변형되면, 상기 탄소 시트의 저항변화를 측정하여 스트레인 또는 상기 가해진 외력을 계산하며,외력에 의해서 상기 돌출부와 상기 제1마찰부의 접촉과 분리가 반복되면 마찰전기가 발생되어서 상기 제1부재 및 상기 제2부재를 통하여 흐르면, 상기 마찰전기를 수집하는 에너지 생성 및 센싱 장치를 제조하는 방법
|
