 |
스트레처블 무전원 촉각센서 성능비교 및 응용 개념도. |
[대학저널 온종림 기자] 광운대학교 전자공학과 박재영 교수연구팀이 지르코늄 금속유기골격체(MOF-525)와 코발트 나노 다공성 탄소-멕신(MXene) 나노복합소재를 이용해 초고도의 신축성과 내습성, 고성능을 갖는 스트레처블 마찰전기 나노발전기와 무전원 촉각센서를 개발했다. 향후 이를 활용해 새로운 개념의 센서 및 전자소자 개발에 큰 영향을 줄 것으로 기대된다.
인체의 움직임이나 바람 등 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 마찰전기 나노발전기는 웨어러블 의료/헬스케어 기기, 사물인터넷, 저전력 전자 디바이스 등 다양한 기기 및 산업분야에 친환경 에너지 발전소자 및 무전원 센서로써 활용이 기대되는 유망기술이다.
박 교수연구팀은 높은 신축성을 갖는 전도성 원단 위에 코발트 나노 다공성 탄소(Co-NPC), 멕신(MXene), 에코플렉스(Ecoflex, 부드러운 실리콘)을 합성한 나노복합물질을 하이브리드 증간층으로 증착하고, 그 위에 지르코늄 금속유기골격체와 에코플렉스를 합성한 소재를 전하 생성층으로 증착해 이중 층 구조의 고출력 마찰전기 나노발전기를 새롭게 설계 및 제작했다.
박 교수연구팀은 제작된 웨어러블 나노발전기의 뛰어난 신축성과 기계적 자극에 대한 초고감도 특성을 활용해 웨어러블 생체동작 모니터링, 고정밀 문자인식 및 자체구동 촉각장치를 성공적으로 개발하고 시연했다.
개발된 스트레처블 나노발전기는 전자피부, 휴먼-머신 인터페이스, 다양한 무전원 센서 등에 폭넓게 활용 및 응용될 것으로 기대된다.
이번 연구 결과는 세계 최고의 에너지 소재 및 소자 전문 저널인 엘시비어 출판의 나노에너지(IF: 19.069)에 게재됐다.
[저작권자ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]
