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로봇, 안면마비환자 등을 위한 인공피부 개발 가능성 제시

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작성자 더마몰_ 작성일20-02-14 10:26 조회985회 댓글0건

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로봇, 안면마비환자 등을 위한 인공피부 개발 가능성 제시
메디컬투데이 김민준 기자
입력일 : 2020-02-14 06:54:32
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액체금속 전극 활용한 에너지 발생소자 기반 전자 피부 개발
 
 
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▲ 가천대학교 바이오나노학과 서순민 교수 (사진= 가천대학교 제공)

[메디컬투데이 김민준 기자] 

 
전극물질로 사용할 수 있는 액체금속 물질이 개발돼 안면마비환자를 위한 인공피부 개발이 가능해진다.

12일 가천대학교는 가천대학교 바이오나노학과 서순민 교수 연구팀이 중국과학원 순치준 박사 연구팀과 공동 연구를 통해 신축성 있는 액체금속 나노입자 기반의 전극을 이용한 촉각 상호반응 인터페이스를 개발했다고 밝혔다.

마찰전기발전기는 두 물체가 짧은 시간 맞닿을 때 생기는 전하의 불균형을 이용해 전기를 만드는 장치로, 양전하를 수집하는 금속 전극과 음전하를 수집하는 고분자유전체로 구성된다.

그러나 액체금속 물질의 경우, 높은 표면에너지와 순식간에 산화되는 성질 특성상 다루기가 어려워 전극물질로 사용되기 어려웠다.

이러한 가운데, 서 교수팀이 연구를 통해 액체금속 물질을 나노입자로 분쇄하여 박막으로 제작하는 기술을 개발함으로써 액체금속 물질을 전극물질로 사용할 수 있게 만든 것이다. 

서 교수팀은 고분자유전체에 미세한 요철 구조를 적용해 고분자유전체의 표면적을 넓혀 압력의 크기에 따라 마찰전기발전기의 발생 전압이 3V에서 256V까지 변할 수 있도록 만들었다. 

닥터수

또한 전압의 크기에 따라 촉각의 강도를 조절할 수 있도록 해 활용도를 높였으며 이와함께 개발된 기술을 사용한 소자들을 매트릭스로 구성해 액체금속의 유체특성을 활용한 마찰전기발전기들이 독립적으로 동작함으로써 원하는 부위만 따로 조작할 수 있음을 선보였다. 

이번 연구결과를 통해 안면마비환자를 위한 인공피부, 로봇용 인공피부 등 스마트 인공피부 개발이 가능해 질 것으로 보인다. 

서 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 전자피부는 기존 연구와 다르게 따로 외부 전력, 변환장치 도움 없이 누르면 바로 전기가 발생, 전달되기 때문에 그 의의가 크다”며 “앞으로 로봇용 전자피부, 웨어러블 디바이스 등 다양한 부분에 응용할 수 있을 것으로 기대된다”고 전했다. 

한편, 이번 연구는 국연구재단 한중협력연구사업 지원으로 수행됐고, 제1저자로 석사학위 과정에 있는 양이지아 학생이 참여했으며 최근 독일WILEY 사에서 발간하는 국제학술지인Advanced Functional Materials 온라인에 게재됐다.  
메디컬투데이 김민준 기자(kmj6339@mdtoday.co.kr 

 

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