일반기술
화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
*원리 및 구성본 발명은 이차 비선형 광학 나노 복합체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고체 매트릭스 중에 이차 비선형 광학분자들이 포함된 액상이 나노크기로 상 분리되어 존재하고 있고, 액상에 포함되어 있는 이차 비선형 광학분자들은 높은 정렬 효과로 전장 배열되어 있고 광학분자들간에 가교결합하여 고정화되어 있어 최소화된 분극 완화 효과를 얻게 되는 이차 비선형 광학 나노 복합체에 관한 것이다.*배경'전기 광학 특성'이란 이차 비선형 광학 재료가 갖는 중요한 특성 중의 하나로서, 재료의 상하에 전기장을 가하고 이를 변화시키면 재료의 굴절율이 변하는 특성을 일컫는다. 이러한 특성은 재료를 통과하는 빛의 속도와 위상을 조절할 수 있으므로, 고속 대용량의 정보 전달에 적합한 광통신의 핵심 소자인 광 변조기나 광 스위치 등과 같은 소자에 사용된다. 현재 주로 사용되는 이차 비선형 광학 재료로서는 리튬니오베이트(LiNbO3) 혹은 포타슘 디하이드로전 포스페이트(KDP) 등과 같은 무기 결정 등이 사용되고 있는데, 결정의 제조와 이러한 결정을 이용한 소자의 제조가 어려워 최종 광학 소자의 가격이 비싸지는 단점이 있다. 특히 전기 광학 소자는 대부분 평면 도파로의 구조를 가지고 있는데 이러한 평면 도파로 소자의 제조에는 스핀코팅이 가능한 소재를 이용하면 공정이 간단해지므로 개발에 매우 유리하다본 발명은 우수한 이차 비선형 광학 특징을 가지면서 스핀코팅이 가능하여 평면 도파로 제조에 용이한 이차 비선형 광학 재료에 관한 것이다. *특징 및 장점1)이차 비선형 광학 재료가 매트릭스 고분자 고체상 내에서 나노크기로 상 분리된 특성을 갖는 나노 복합체를 제조하여 이차 비선형 광학분자의 정렬효과(orientation factor)를 향상.2)정렬된 분자의 분극 완화현상을 감소.3)일반적인 이차 비선형 광학 특성을 갖는 분자의 정렬효과를 향상.4)정렬된 비선형 광학분자의 분극 현상을 감소시켜 광 스위치나 광 변조기 등과 같은 광학 소자에 적용이 가능한 신소재를 제공.5)비선형 광학분자와 액정 분자를 포함하는 도메인의 크기를 나노 크기로 제한함으로써 광통신 소자에 사용될 수 있는 투명성이 높은 광학 재료를 제공.
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- 한국화학연구원
- 등록일
- 2006-11-27
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
*원리 및 구성본 발명은 메카노케미컬 처리 기술을 이용한 탄소나노소재 제조 방법 및 탄소나노소재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메카노케미컬 처리 기술을 이용한 탄소나노소재 제조 방법 및 탄소나노소재에 관한 것이다.*배경일반적으로, 탄소나노튜브란 한 개의 탄소원자에 3개의 다른 탄소원자가 결합되어 육각형 벌집무늬 모양의 실린더 형태로 말려 형성된 물질을 말한다. 상기 탄소나노튜브는 그 튜브의 직경이 보통 수∼수백 나노미터(1 나노미터는 10억분의 1미터) 정도이고 길이는 10㎛보다 길거나 짧게 존재하는 것으로 알려져 있다. 상기 탄소나노튜브는 한 개의 흑연 층이 한 겹이냐 또는 여러 겹이냐에 따라서 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled carbon nanotube)로 구분될 수 있다. 또한, 상기 단일벽 탄소나노튜브를 다발 형태를 갖도록 형성한다면 다발형 탄소나노튜브로 구분되어진다. 이러한 상기 탄소나노튜브는 흑연 층이 어떤 구조로 형성되어 있는가에 따라특성이 달라지는데, Armchair 구조의 경우에는 금속과 같은 전기적 도체, Zigzag 구조의 경우에는 반도체의 특성을 가진다.그리고 상기 탄소나노튜브는 넓은 비표면적, 높은 전기 전도성, 균일한 기공분포, 높은 기계적 강도 및 화학적으로 안정한 특성을 갖고 있는 물질이므로 전자, 에너지, 정보산업에서의 그 응용이 다양한 각도에서 적용될 수 있다.*종래기술-종래의 탄소나노소재를 제조하는 단계를 따르면, 탄소나노소재를 형성하는 공정 챔버 내부에 위치한 스테이지 상에 촉매 금속막이 증착된 기판을 로딩한다.(S10)이어서, 촉매 금속막이 증착된 기판에 식각 공정을 수행하여 상기 기판 상에 촉매 입자층을 형성한다.이어서, 상기 공정 챔버 내부에 구비되어 있는 가열히터를 이용하여 촉매 입자층이 형성된 기판 상에 탄소나노소재를 합성하기 위한 열을 제공한다.이어서, 상기 공정 챔버 내부에 탄소나노소재를 형성하기 위한 탄화수소가스를 제공한다.이어서, 상기 공정챔버 내로 제공되는 탄화수소가스를 열분해시켜 상기 기판의 촉매입자 상에 흡착시켜 탄소나노소재를 합성한다.상기와 같은 방법으로 탄소나노소재를 제조할 때는 고압의 압력을 유지하기 위하여 많은 시간이 소요되고, 촉매 입자층 균일하지 못하여 단위 시간당 생산성이 낮아지고, 고품위의 탄소나노소재 형성이 어려워지는 단점이 발생한다.상기 탄소나노소재는 형성되는 밀도가 작고, 형상이 매우 불균일하다. 이로 인해 상기 탄소나노소재는 전계방출 능력이 우수하지 못하다-탄소나노소재를 제조하는 방법으로 흑연 전극의 아크방전법, 레이지 증발법, 벤젠등의 탄화수소가스의 열분해법, 전기 전해법 등을 이용하지만, 상기 방법들은 경제성이 효과적이지 않고, 고품위의 탄소나노소재를 제조하는데 여러 가지 문제점이 발생한다.*특징 및 장점 본 발명에 따라 촉매인 니켈과 담체 촉매인 수산화알루미늄을 메카노케미컬 처리함에 따라, 상압의 열화학 기상증착방법을 이용하여 탄소나노소재 합성시 균일하면서도 고품위인 탄소나노소재를 경제적으로 제조할 수 있었다. 또한. 탄소나노소재는 열 및 화학적으로 매우 안정하며 환경친화적인 물질이므로 전계방출 디스플레이의 에미터용 소재로서 적용이 가능하여 산업상 이용가치가 매우 높다.
- 보유기관
- 한국화학연구원
- 등록일
- 2006-11-27
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
<기술의 개요> 친유기화 무기 나노입자의 제조방법 및 이로부터 제조된 나노복합재에 관한 것이다. 무기 나노입자와 아미드계 고분자가 용해되어 세타-조건(theta-condition)을 유지하는 용액에 비용매를 적가하여 제조된 무기 나노입자 표면이 고분자로 개질되어 고분자 매트릭스와의 상용성 및 분산성이 향상된 친유기화 무기 나노입자와, 이를 아미드계 또는 이미드계 고분자 수지에 분산시킴으로써 고분자 수지 고유의 특성을 유지하면서도 무기 나노입자가 가지는전자기적 특성, 유전적 특성 등이 더욱 향상된 나노복합재에 관한 것이다.<기술의 특징 및 장점>본 기술에 무기 나노입자 표면이 고분자로 개질되어 고분자 매트릭스와의 상용성 및 분산성이 향상된 친유기화 무기 나노입자를 얻을 수 있으며, 이를 아미드계 또는 이미드계 고분자 수지와 나노복합화시킨 나노복합재는 고분자 수지 고유의 특성을 유지하면서도 무기 나노입자가 가지는 전자기적 특성, 유전적 특성 등이 더욱 향상된 효과를 나타낸다.
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- 한국화학연구원
- 등록일
- 2007-12-12
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
<기술의 개요>본 기술은 폴리카보네이트계 고분자를 함유한 친유기성 알루미노 실리케이트계 층상 무기소재와 이의 제조방법에 관한 것으로, 알루미노 실리케이트계 층상 무기소재의 층간에 클로로메틸기가 도입된 폴리카보네이트계 고분자로부터 아미네이션 반응을 통하여 제조된 오늄기를 가지는 폴리카보네이트계 고분자를 도입함으로써 내열성이 향상되고, 층간거리가 확장되어 유연성 디스플레이 기판으로 사용 가능한 폴리카보네이트계 고분자 나노복합재의 핵심 소재로 유용한 친유기성 알루미노 실리케이트계 층상 무기소재와 이의 제조방법에 관한 것이다.<기술의 특징 및 장점>본 기술에서 제조한 친유기성 알루미노실리케이트 층상 무기소재는 기존의 친유기성 알루미노실리케이트 층상 무기소재에 비해 내열성이 우수하고 층간거리의 획기적인 증가에 의해 고분자 나노복합재의 제조시 기타 첨가제의 사용없이 우수한 분산성을 확보할 수 있으며, 유연 플라스틱 기판 등에 유용하리라 기대된다.
- 보유기관
- 한국화학연구원
- 등록일
- 2007-12-12
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
본 발명은 DnaK와 고친화력을 가지는 모티브를 포함하는 주형 단백질과 탐침 단백질이 융합된 나노입자에 관한 것으로 상기 주형 단백질에 항원, 항체, 세포 수용체 또는 효소 등의 탐침 단백질이 융합된다. 본 발명의 융합 단백질을 대장균에서 발현시 수용성이 증가되고, 특히 주형 단백질이 페리틴 무거운 사슬인 경우 입자가 구형을 이루어 표면에 단백질 탐침이 노출되므로 고감도 단백질 칩의 개발에 유용하게 사용될 수 있다.
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- 고려대학교
- 등록일
- 2007-12-27
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
본 발명은 산화인듐 나노육면체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 산화인듐 나노육면체에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, (a) In(O-iPr)3, 올레산, 올레일아민 및 상기 In(O-iPr)3을 기준으로 증류수 5 내지 15 당량을 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합용액을 교반하며 상압하의 상온 내지 110℃의 온도로 가열하는 단계, (c) 상기 (b)단계의 결과물을 상압하에서 280℃ 내지 380℃로 가열하여 탈수시키는 단계 및 (d) 상기 (c) 단계의 결과물을 상온으로 냉각시킨 후 알코올을 첨가하여 침전물을 얻는 단계를 포함하는 산화인듐 나노육면체의 제조방법 및 이에 의해 제조된 산화인듐 나노육면체에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상대적으로 낮은 온도 및 상압하에서 In(O-iPr)3을 가수분해함으로써 준안정상태의 h-In2O3 나노육면체를 용해가능한 형태로 제조할 수 있으며, 계면활성제의 사용량 및 반응조건을 조절함으로써 각기 다른 크기를 갖는 h-In2O3 나노육면체를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라서 제조된 h-In2O3 나노육면체는 기체센서, 태양전지, 액정 디스플레이 장치 등과 같은 광범위한 분야에 적용되어 나노 두께의 박막을 형성할 수 있고, 양자효과도 발생되며, 크기가 작고 유기용매에 대한 가용성이 우수하기 때문에 가공성이 뛰어나다.
- 보유기관
- 고려대학교
- 등록일
- 2008-04-07
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
<기술의 개요>본 기술은 전기방사된 케라틴을 함유하는 나노섬유 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 변형된 케라틴을 PHBV와혼합하여 나조섬유 매트를 얻기 위해 전기방사된 나노섬유 조성물에 관한 것이다.<기술의 특징>본 기술에 따르면, 케라틴을 함유하는 나노섬유 조성물은 합성된 폴리머보다 우수한 생체적합성, 생분해성, 습윤성, 세포 부착성 및 세포증식성을 제공할뿐만 아니라, 생체 단백질보다 뛰어난 기계적 성질과 가공성을 제공함으로써, 상처 드레싱,조직공학용 지지체, 확산막, 생체삽입 기구의 피복 또는 세포 캡슐화제와 같은 생물의료분야에 효과적으로 이용될 수 있다.
- 보유기관
- 경북대학교
- 등록일
- 2008-01-03
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
본 기술은 기상법으로 여러 천이금속(W, Sn, Mo, V, Cu, Ag)이 첨가된 이산화티타늄 나노분말과 그 합성 공정에 관한 것이다. 또한 각각의 천이금속 첨가 이산화티타늄 나노분말의 고성능 광촉매 특성을 발현을 위해 최적의 후열처리 조건 및 최적 함량을 나타낸 것이다. 이산화티타늄 나노분말은 수질오염 및 대기오염 등 환경문제, 태양전지의 전극 등 에너지 문제 등 당면과제에 있어 뛰어난 광특성 발현으로 꾸준히 주목받고 있다. 합성방법은 매우 다양하다. 기상법외에도 수열법, 공침법등 액상법 및 티타늄탄화물이나 티타늄 금속을 이용한 고상법을 이용해 제작하는 방법 등이 이용되고 있다. 기상법은 화염합성법, 화학기상증착법이 주된 방법이나 가스유량이나 온도, 장치 디자인 등 조건에 따라 다양한 나노구조를 합성할 수 있게 된다.기상법으로 제작된 이산화티타늄 나노분말은 크기가 균일하고, 나노크기의 분말을 손쉽게 얻을 수 있으며 결정성이 우수하며 대량생산이 가능한 장점 외에도 미량의 금속원소 등을 첨가 시 균질한 첨가가 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나 기상법으로 금속원소를 첨가하는 것은 전구체(precursor)의 종류 선택 및 제어문제가 큰 기술적 문제이다.천이금속 원소를 첨가하는 것은 이산화티타늄의 에너지띠를 조절하는 것과 관련이 된다. 이산화티타늄 나노분말이 광촉매 특성을 발현하는 것은 띠에너지 간격이 3.2 eV(아나타제상)로 약 380 나노미터 이하의 자외선을 받으면 가전자대의 전자가 정공을 남기고 전도대로 이동하여 전도 후 표면에서 산화-환원 거동을 통해 나타내게 된다. 이때 띠 간격은 흡수거동을 변화시키는 중요한 인자가 된다.띠에너지를 조절하는 방법으로는 주개전위나 받개전위를 형성시키거나 이차상 화합물의 계면 석출에 의한 띠꺾임(band bending) 등을 이용할 수 있다. 띠에너지를 조절하면 빛을 흡수하는 거동 자체를 달리할 수 있는 점 외에도 속도론적으로 광촉매특성에 영향을 미치는 전자-정공 재결합 속도를 줄일 수 있어 고성능 광촉매의 기능을 발휘하게 된다.후열처리는 습식법의 경우 기상법 합성에 비해 합성온도가 낮은 편이므로 이에 의해 제조된 이산화티타늄 나노분말의 결정성 증대를 목적으로 시행하는 경우가 대부분이다. 그러나 결정성이 확보된 기상법 제조 이산화티타늄 나노분말의 경우에 있어서도 미세구조를 변화시킴으로써 광촉매 특성발현의 대폭적인 향상에 기여할 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2008-01-08
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
마이크로 채널 내에서 제타 전위를 갖는 실린더 모양의 구조를 이용하여 유체를 혼합하는 방법을 제공한다. 마이크로 채널 내에 제나 전위를 갖는 실린더 물체를 고정하고 채널 양단에 전극을 배치하여 직류 및 교류 전기장을 가하여 여러 가지의 유동을 형성하고 그를 통해 유체의 혼합을 유발한다 제타 전위가 다른 실린더의 경우 채널을 이루고 있는 장치를 고정한 상태에서 회전유동을 유발 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 채널 내에 고정되어 있는 실린더에 걸린 전기장의 세기를 조절하여 채널내의 유체 혼합작용을 조절 할 수 있다. 마이크로 채널 속에 다양한 우체의 유동 형성 및 제어를 통하여 마이크로 칩 상용화에 기여할 수 있다.
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- 포항공과대학교
- 등록일
- 2008-10-31
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화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
본 기술은 연료전지의 전극으로 활용될 수 있는 나노다공성의 텅스텐 카바이드 촉매 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 텅스텐 카바이드 결정 입자를 포함하며, 평균지름이 2 nm 내지 5 nm 정도이고 촉매 1g당 부피가 0.08 내지 0.25 cm3인 세공을 포함하는 다공성 텅스텐 카바이드 촉매 및 그의 제조방법, 상기 촉매를 적용한 전극 및 상기 촉매를 적용한 직접 메탄올 연료전지 또는 고분자 전해질막 연료전지 등의 연료전지에 관한 것이다. 본 기술의 나노다공성 텅스텐 카바이드 촉매 또는 상기 나노다공성 텅스텐 카바이드 촉매에 금속 활성 성분을 담지한 촉매는 전기화학반응의 활성이 높고 일산화탄소에 대한 내피독성이 뛰어나 연료전지의 전극에 장기간 사용하더라도 높은 활성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 표면적이 넓고 금속 활성 성분을 잘 분산시킬 수 있어서 종래의 귀금속 촉매보다 더 적은 양의 금속 활성 성분을 사용하고도 더 높은 촉매 활성을 얻을 수 있어 연료전지용 전극과 이를 채용한 연료전지를 더욱 저렴하게 제조할 수 있게 하는 효과가 있다.
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2008-10-31
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일반기술
화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
o 기술 요약 및 특징본 발명은 전지의 전기화학적 특성을 측정함과 동시에 엑스선(X-ray)을 조사하여 재료의 상태 변화를 측정할 수 있는 엑스선 흡수분광기용 전기화학 인-시추 셀에 대한 것으로서 전지의 해체 없이 전류·전압·저항 등의 전기화학 조건을 인가한 상태에서 엑스선을 조사하여 전지재료의 산화 상태나 전자적 상태를 직접적으로 분석할 수 있으며, 산화 환원 반응을 동반하는 전지에서 실시간 전극 물질의 상태 변화 분석이 가능함o관련기술정보 및 현황 - 현재 광원분석기기의 시료 측정 부분은 대기에 노출되어 있는 것이 일반적이고, 산화·환원 반응을 동반하는 이차전지, 연료전지, 및 태양전지와 같은 전지분야에서는 특별한 부착물을 설치하지 않는 한 상태 변화를 직접 분석하는 것은 불가능함 - 전 세계적으로 광원분석기기용 인-시추 셀( in-situ cell)을 개발하여 상품화한 회사는 현재 단 세속의 회사(ICL, Specac 사, Pike Technologies 사)에 지나지 않으며, 이들 회사도 광원분석기기 중 적외선의 인-시추 셀만을 개발하여 판매하고 있다. 또한, 상기의 인-시추 셀들은 매우 고가에 구입되고 있음
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- 전남대학교
- 등록일
- 2008-12-09
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일반기술
화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
o 기술 요약 및 특징리튬 고분자 전지용으로 가볍고, 박형이며, 단단하고, 소형이며, 고 에너지밀도의 고분자 전지의 제조방법으로서 리튬 고분자 전지용 술폰화 바인더, 이를 함유하는 전극 조성물 및 이 전극 조성물을 함유하는 리튬 고분자 전지에 관한 것으로서, 술폰화도가 7∼39%이고 분자량이 20,000∼100,000인 폴리디메틸페닐렌옥사이드와 술폰화도가 5%∼36%이고 분자량이 20,000∼70,000인 폴리스티렌코부타디엔을 바인더로 사용하고, 상기 바인더를 유효성분으로 하여 전도성 고분자, 바인더, 도전제를 포함하는 복합양극 및 그의 제조 방법을 개시함o관련기술정보 및 현황 - 현재, 휴대용 전화기, 비디오카메라, 노트북과 같은 휴대용 전기ㆍ전자기기의 폭발적인 수요에 따라 고용량 및 장기 수명을 갖는 고성능화된 소형 2차 전지와 같은 전원의 확보가 필수 적인 실정임. - 전도성 고분자를 이용한 2차 전지에 관한 기술개발에 관심이 높아지고 있음. - 본 특허의 리튬 고분자 전지용 술폰화 바인더 양극의 리튬 고분자 전지의 경우 매우 높은 용량을 보임.
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- 전남대학교
- 등록일
- 2008-12-09
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일반기술
화학공정 > 나노복합재료 제조공정 기술
o 기술 요약 및 특징본 발명은 나노단위의 섬유 제조가 가능한 전기방사를 통해 탄소섬유를 제조할 때 방사용액의 제조단계에 금속산화물을 첨가하여 비축전 용량 특성을 개선한 금속산화물 복합 나노 활성탄소섬유와 이를 이용한 전기이중층 슈퍼캐퍼시터용 전극 및 그 제조 방법에 관한 것으로서 기존의 루테늄 옥사이드 전극 또는 활성탄에 금속산화물을 혼합한 전극에 비하여 저렴한 가격으로 고성능을 발휘할 수 있는 전극을 제조하는 것이 가능하며, 도전재 및 바인더 혼합이 없이 제조가 가능하여 종래의 슈퍼캐퍼시터 전극 제조법에 비해 공정을 단축할 수 있음o관련기술정보 및 현황- 전기이중층캐퍼시터는 고체전극과 전해질 사이에서 발생하는 전기이중층에 축적되는 전하를 이용하는 장치로서, 용도와 활용 면에서 여러 분야의 주목을 받고 있음 - 캐퍼시터는 전지와 비교해 에너지밀도는 낮지만 순간적으로 힘을 걸어주는 파워밀도면에서 우수한 특성을 보이고 수십만 회를 웃도는 거의 반영구적인 수명 등으로 인해 여러 분야로의 응용이 기대됨
- 보유기관
- 전남대학교
- 등록일
- 2008-12-09
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