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해외동향기술

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나노와이어가 삽입된 민감한 전자 피부 ndsl 상세보기

과학기술분류

재료;전기/전자

저자

KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

키워드

1. 전자 피부; 나노와이어; 로봇; 센서 2. e-skin; nanowire; robot; sensor

등록일

20181211

NDSL OPENAPI

초록
사우디아라비아 킹압둘라 과학기술대학(King Abdullah University of Science and Technology)의 연구진은 로봇이 주위 환경을 더 잘 감지하고 상호작용하는데 플렉서블 전자장치를 가진 새로운 인공 피부가 도움을 줄 수 있다는 것을 증명했다. 이번 연구에서는 폴리머 피부 속에 삽입된 신축성이 있는 단일 재료가 전기 전도성과 스트레인 감지를 어떻게 프로그램할 수 있는지를 보여주었다. 동물이 사지를 뻗을 때, 피부 속의 신경 네트워크는 사지가 공간으로 향하고 주변 환경과 상호작용하도록 피드백을 제공한다. 스트레인 센서 네트워크를 삽입한 플렉서블 인공 피부는 동물과 유사한 감각 피드백을 활용할 수 있게 하고, 결국 자율적으로 환경을 탐색할 수 있도록 한다. 지금까지 많은 연구진들은 감지 및 전도성 배선 부품을 서로 다른 재료로 만들었는데, 이것은 비용을 증가시키고 복잡성을 증대시켰다. 이번 연구의 목적은 하나의 소재로 감지 및 배선 연결을 수행하는 것이다. 이번 연구진은 나노와이어가 삽입된 유연한 고분자로 구성된 인공 물질을 개발했다. 각각의 나노와이어는 전도성을 가지지만 나노와이어 간의 접합부는 높은 저항을 가지고 있기 때문에 전체 전도도는 낮다. 재료가 구부러지고 나노와이어가 잡아 당겨지면 저항은 매우 증가하고 나노와이어 네트워크는 스트레인 센서처럼 작용한다. DC 전압을 가하면 높은 저항을 가지는 나노와이어 접합부가 매우 뜨거워진다. 이런 국부적인 가열은 이웃한 나노와이어를 결합시켜서 신축성과 유연성에 영향을 주지 않는 높은 전도성의 네트워크를 형성한다. 전기 용접은 30초 이내에 수천 개의 접합부를 네트워크로 연결시킨다. 전류가 유입되는 방식을 변경하면 전도성을 어느 정도 제어할 수 있다. 이 연구는 인간과 유사한 로봇을 만드는데 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Advanced Electronic Materials에 “Toward programmable materials for wearable electronics: Electrical welding turns sensors into conductors” 라는 제목으로 게재되었다(https://doi.org/10.1002/aelm.201800273).