전도성 가지면서 늘어나는 고분자 필름 및 센서 개발
미래형 웨어러블 전자소자 등에 활용될 수 있는 유연하면서도 늘어나는 전도성을 가지는 고분자 소재는 과학계의 가장 큰 관심 중 하나다.
그러나 착용형 전자기기나 센서, 스마트 웨어 등에 활용되기 위해선 고분자 소재에 전도성을 부여하는 것이 중요한데, 이를 위해 활용되고 있는 금속 및 탄소 소재는 단단한 물성으로 인해 고분자의 물리적 성질을 저해하는 것이 단점으로 지적돼 왔다.
이러한 단점을 극복하기 위해 유연하면서도 늘어날 수 있는, 그리고 금속 전도성을 가지는 고분자 소재를 전북대학교 박성준 교수(공대 고분자나노공학과, 나노융합공학과) 연구팀이 개발해 학계의 주목을 받고 있다.
박 교수팀은 원래의 길이 대비 6배 이상 늘어날 수 있는 탄성 고분자에 상온에서 액체 형태를 가지는 액체 금속(갈륨, 녹는점 29.8˚C)을 필러로 삽입하여 탄성 고분자의 물성이 그대로 유지됨과 동시에 금속 전도성까지 갖는 새로운 고분자 소재를 개발했다.
실험 결과 개발된 탄성 고분자 소재는 금속이 가지는 유체의 성질로 인해 가혹하게 변형된 상태에서도 금속 전도성이 유지됐다고 연구진은 밝혔다.
박 교수팀은 이러한 성질을 활용해 금속 전도성을 가지면서도 잘 늘어나는 형상기억고분자 필름 및 3차원 형태의 압력센서 등을 개발해 국제 저명 학술지에 연이어 논문을 게재하는 성과를 올렸다.
이번 연구는 인도 출신의 전북대 나노융합공학과 프리야누부얀 대학원생(박사과정)이 제1저자로 참여했으며, 관련 분야 세계적 저널인 『ACS Applied Materials & Interfaces (Impact factor: 9.229)』6월 및 7월호에 연이어 게재됐다.
박성준 교수는 “액체 금속과 탄성 고분자를 활용한 기술은 향후 늘어나면서도 휘어지는 디스플레이 및 착용형 전자기기, 전자의류 등에 폭넓게 활용될 수 있는 원천기술이 될 것”이라고 이 연구성과의 의미를 설명했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단이 지원하는 우수신진연구와 기초연구실의 지원을 받아 수행됐다.
