폴리머 기지 내부의 필러는 일반적으로 수평 및 수직 방향 모두에서 자기조립되어 3차원(3D) 퍼콜레이션 경로를 형성해야 하며, 이를 통해 적용 분야를 확장하고 유기-무기 복합 필름의 특성을 향상시킬 수 있다. 기존의 유전체영동(dielectrophoresis) 기술은 통상 필러를 한 방향으로만 자기조립시키는 것에 그친다. 우리는 두 개의 서로 직교하는 축을 따라 필러의 자기조립을 효과적으로 유도하는 1단계 유전체영동 구동 접근법을 고안하였으며, 그 결과 폴리머 기지 내부에서 3차원 서로 연결된 T자형 철 미세구조(3D-T CIP)가 형성된다. 이러한 폴리머 기지에 매립된 카보닐 철 분말(CIP) 접근법은 두께 방향에서는 선형 구조를, 필름의 상부 표면에서는 네트워크 구조를 나타낸다. 폴리머 내 필러는 외부 교류(AC) 전기장과 비접촉 방식의 기법을 사용하여 직교하는 양방향 자기조립이 이루어지도록 제어하였으며, 이는 전기적 절연파괴(electrical breakdown)를 유발하지 않았다. 3D-T CIP 형성 과정은 광학 현미경을 이용한 in situ 관찰 방법으로 실시간 관찰하였고, 자기조립의 양과 질은 통계적 및 프랙탈(fractal) 분석을 통해 특성화하였다. 전기장에 수직한 방향을 따라 필러가 자기조립되는 과정은 유한요소 아날로그 시뮬레이션으로 설명하였으며, 그 결과 전극과 CIP/프리폴리머 현탁액 사이에 존재하는 절연성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 3D-T CIP 형성의 핵심임이 나타났다. 샌드위치 구조 필름을 제작하는 전통적인 2단계 방법과는 달리, 전기적으로 도전성인 3D 경로를 갖는 제작된 3D-T CIP 필름은 자기장 센서로 적용될 수 있다.

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