Tatsuhiko Yajima / 사이타마(埼玉)공업대학 공학부 생명환경화학과 교수
고체 표면의 기본적 성질인 친수성과 발수성은 고체 표면의 기능과 깊이 관련된 것으로써 인쇄, 자동차, 전시, 의료, 의류, 화장품 등, 산업에서 생활까지 광범위한 분야에서 응용되고 있다. 고체 표면의 이러한 성질은 2개의 인자에 의해 형성된다. 하나는 표면에 존재하는 원소 및 관능기(官能基) 또는 그 배열 등 화학적 성질을 바탕으로 한 인자이고, 또 하나는 표면의 미세한 요철 구조, 즉 형태학(Morphology)을 바탕으로 한 물리적 인자이다.
화학적 인자에 대해서는 수소 결합 및 응집력과 관계되어 있어, 오래 전부터 수 많은 기초 연구가 추진되어왔다. 또한 물리적∙형태학 인자에 대해서는 주로 고체 표면의 미묘한 요철 형태를 이용, 물과의 접촉 면적 증대 및 물과 고체의 경계 면에 공기가 잔류함으로써 나타나는 효과가 있어, 전자는 WENZEL, 후자는 Cassie-Baxter 효과로서 알려져 있다.
초 친수성과 초 발수성은 화학적인 개질(改質)만으로는 만들어지지 않아 표면의 미세한 요철 구조를 물리적으로 제어할 필요가 있다. WENZEL 이론과 Cassie-Baxter 이론은 이를 위한 기초를 제공해준다.
이번 특집에서는 현대의 최첨단 과학기술 과제의 하나인 초 친수성과 초 발수성, 특히 초 발수성 및 초 친수성 표면 제작과 응용 기술에 관한 특집을 기획. 이 분야에서 활약하고 있는 연구자들로부터 논문을 제공받았다.
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