This research is the fabrication of microstructures of nanoporous nanofibers by electrospinning and hot embossing technology. Electrospinning technology easily fabricates nanofibers with a polymer solution and a voltage device. However, it is difficult to transfer microstructures with high precision and resolution. In this study, thermoplastic polyurethane electrospun nanofiber hot embossing is processed. Micro-patterning wafer was manufactured using the MEMS process, and an electrospinning nanofiber hot embossing process was processed to fabricate a high-resolution micropattern. We tried to identify the hot embossing conditions required for precision micropattern transfer on the nanofiber by adjusting temperature and load conditions, which are major variables in hot embossing. In addition, compared to the existing hot embossing technology for bulk materials, the effect of the fiber and porous structures of the nanofiber network on the results of the hot embossing process is to be improved by evaluating the physical properties of each structure.
본 연구에서는 전기방사 기술과 핫 엠보싱 기술을 도입함으로써, 나노섬유 형태를 지닌 마이크로 구조체 제작 내용을 다루고 있다. 전기방사 기술은 폴리머 용액과 전압 장치만 있으면 쉽게 나노 섬유를 제작 가능하지만 높은 정밀도를 지니는 마이크로 구조체를 구현하기 위해서는 어려움이 있다. 본 연구에서는 MEMS 공정을 활용하여 마이크로 패터닝 웨이퍼를 제작하였고, 이를 활용한 전기방사 나노섬유 핫 엠보싱 공정을 구현했다. 전기방사 과정에서 유량 및 전압 조정을 통한 직경 조건 확보 및 핫 엠보싱 내 주요 변수인 온도, 하중 조건을 조정함에 따른 패턴 구현도를 통해 패턴 구현을 위한 요구되는 핫 엠보싱 조건을 규명하고자 하였다. 또한, 기존 벌크 물질에 대한 핫 엠보싱 기술과 비교하였을 시 나노 섬유 구조체의 섬유 및 다공성 구조가 핫 엠보싱 과정 결과물에 미치는 영향을 각 구조체에 대한 물성 평가을 통해 이해도를 높이고자 한다.
