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[생체모방기술11] 다양한 형태의 균열 기반 스트레인 게이지 2

곽현수(포항공과대학교 기계공학부)

대표적인 두번째 해결 방안으로는 추가적인 코팅을 진행하는 것으로 이번에 소개할 연구에서는 아래 부드러운 판과 전도성 코팅층 사이에 탄소 그래핀 층을 추가하였습니다. 그래핀 층이 없을 경우, 금속 코팅 균열은 거의 직선 경로를 따라 전파되고 초기 균열 기반 스트레인 게이지와 같이 작은 가동범위를 가지지만 그래핀 층은 코팅 균열 방향을 변형시켜 균열을 구불구불하게 만듭니다.

이로 인해 균열기반 스트레인 게이지의 작동 메커니즘 [1]에서 설명했던 것처럼 굴곡진 균열로 인해 조금 더 긴 가동범위에서 전자의 이동이 일어날 수 있게 됩니다. 더 나아가, 각 층 간의 접착력이 강화되어 스트레인 게이지의 내구성 향상에도 기여합니다. Fig 1의 그래프에서 확인할 수 있는데, 일반적으로 순수하게 코팅층만 도포한 경우와는 다르게 그래핀 층이 추가된 경우에는 더 긴 가동 범위가 나타나는 것을 확인할 수 있습니다.

그래핀 층
균열기반 스트레인 게이지
코팅층 사이에 탄소 그래핀 층

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