나노폼

나노폼은 나노미터 범위의 기상(氣相)을 포함하는 분산계입니다. 개별 기포 또는 기공은 일반적으로 1마이크로미터보다 작습니다. 대개 수십 나노미터에서 수백 나노미터 범위에 속합니다.

나노폼의 제조는 다양한 방법으로 이루어질 수 있습니다. 액체에서 나노폼은 종종 집중적인 에너지 투입을 통해 생성됩니다. 여기에는 초음파, 고압 감압 또는 특수 혼합 공정이 포함됩니다. 안정화 계면활성제, 폴리머 또는 입자는 기포의 빠른 유합을 방지할 수 있습니다. 기포 크기가 작기 때문에 라플라스 압력이 크게 증가합니다. 이로 인해 나노폼은 기존의 거시적 폼과 뚜렷이 구별됩니다.

또 다른 방법은 용융물로부터 나노폼을 생성하는 것입니다. 이를 위해 가스를 폴리머 용융물 또는 금속 용융물에 주입합니다. 예를 들어 물리적 발포제 또는 화학적 가스 발생제를 통해 수행할 수 있습니다. 팽창 후 용융물은 제어된 방식으로 응고됩니다. 이렇게 하면 폐쇄형 또는 부분 개방형 나노 기공을 가진 고체 폼이 생성됩니다. 이러한 재료는 낮은 밀도에서 매우 큰 내부 표면적을 가집니다.

나노폼은 높은 비표면적 덕분에 물질 전달, 흡착 및 반응 속도를 촉진합니다. 액체가 나노 규모 구조를 가진 기체-액체 분산액으로 전환될 때 나노폼은 운반상으로 사용될 수 있습니다. 이는 분말 혼합 및 분말 습윤에 대한 흥미로운 접근법을 제공합니다.

따라서 나노폼은 분말 혼합물에서 액체 대신 첨가될 수 있습니다. 이때 액상 상은 극히 미세하게 분산된 상태로 존재합니다. 이로 인해 개별 입자의 습윤성이 향상됩니다. 특히 흡수성이 강하거나 흡습성이 높은 분말이 이점을 얻습니다. 또한 국부적인 과습윤 및 응집 현상을 줄일 수 있습니다.

이 접근법은 반응성 시스템에도 적용 가능합니다. 반응물은 폼 라멜 또는 기체-액체 계면에 존재할 수 있습니다. 확산 경로는 짧습니다. 이로 인해 반응이 더 균일하고 제어된 방식으로 진행될 수 있습니다. 이는 화학 반응과 물리적 코팅 공정 모두에 적용됩니다.