【 앵커멘트 】
고무처럼 쭉쭉 늘어나고,
긇히거나 끊겨도
스스로 재생되는
전자회로 기판이
개발됐습니다.
액체금속을 이용한
세계 최고 수준의 기술로
신축성 디스플레이 등
다양한 활용이
기대됩니다.
장석영기잡니다.
【 기자 】
고무처럼 늘어나는 투명 기판 위에
액체금속으로 만든 전자기판을 이용해
LED램프를 연결하고
좌우로 당겼습니다.
기판 모양이 무너져도
불빛이 꺼지지 않고
그대로 유지됩니다.
좌우로 길게 잡아당기고,
심하게 비틀고,
심지어 뾰족한 곳에 찔러 당겨도
전자기판이 망가지지 않고
불빛이 유지됩니다.
카이스트 강지형 교수팀이
세계 최고 수준의 신축성과 전도성을 가진
액체금속 전자기판을 개발했습니다.
갈륨을 기반으로 한 액체금속에
신축성 좋은 폴리우레탄 소재의
고분자 지지체를 섞어
이를 전자회로로 사용하는건데,
고무처럼 늘어나는 투명한 기판 위에
이 액체금속으로 인쇄해
전자회로를 그립니다.
기존 방식으론 잡아당길 경우
전자회로의 모양이 변해
저항값이 변하면서 전기가 통하지 않는데,
연구팀은 여기에 초음파를 이용했습니다.
머리카락 1/10, 마이크로 크기의
액체금속 입자에 초음파를 쏴 분쇄하면
그 사이 사이에 나노 크기의 액체금속 입자가
집중적으로 형성되고,
이 입자들이 액체금속들을 연결시켜
잡아 당겨도
저항이 변하지 않게 하는 겁니다.
▶ 인터뷰 : 강지형 / 카이스트 신소재공학과 교수
- "저희가 이런 파티클들 사이에 이제 초음파를 쏘게 되고. 그래서 뭔가 구슬들이 연결되어 있다고 생각을 하시면 되고 대신에 큰 구슬 사이에 작은 구슬들이 연결이 됐다고 생각을 하시면 되는데요. "
연구팀은 기존 인쇄 회로 기판에 사용되는 구리와 비슷한 낮은 전기 저항에다 10배까지 늘려도 저항이 변하지 않는 것도 확인했습니다.
특히 회로가 긇히거나 끊어지더라도
24시간 정도 그냥 놔둘 경우
자동으로 치유되는 성질도 갖고 있습니다.
▶ 인터뷰 : 김현준 / 카이스트 신소재공학과 박사과정
- "자가 치유가 되는 원리는 외부에서 이제 고분자를 상처를 냈을 때 고분자를 구성하는 사슬들이 다시 자기들끼리 움직이면서 원래의 형태로 돌아가는 그런 과정이라고..."
늘어나는 액체금속 전자회로 기판을
이용하면 신축성 디스플레이는 물론
웨어러블 전자 소자, 생체 삽입형 전자장치 등에 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.
이번 연구성과는 세계적 학술지인
사이언스 11월 11일자 표지논문으로
실렸습니다.
TJB장석영입니다.
(영상취재 황윤성 기자)
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