사람 촉각세포를 모방한 전자피부 소재 개발 - 기존 소재 보다 30배 이상 성능... 촉감의 증강 기대 -
연구결과 개요
1. 연구배경
◦웨어러블 전자기기 및 유연 소재 기반의 디스플레이, 의료용 기기, 로봇기술이 발전됨에 따라 사용자의 주변환경을 실시간으로 인지하는 스마트 인터페이스 및 전자피부 기술의 중요성이 대두되었다.
◦인간의 피부가 넓은 자극범위를 매우 민감하게 인지하는 것과 대조적으로, 종래의 전자피부 기술은 소재의 물리적 형태변형에 의존하는 역학변환 메커니즘으로 인해 인지자극범위와 민감도의 한계점이 존재하였다.
◦본 연구는, 기존 촉각센서 및 전자피부 기술이 채택하였던 역학변환메커니즘이 아닌, 역학적 자극에 의한 고분자 나노구조 변형과 이온*의 분자 간 결합력 변화를 유도하는 이온 구속 및 확산 메커니즘을 통해 종래 기술의 민감도 및 인지자극범위의 한계를 극복하고자 하였다.
◦인간의 피부를 구성하는 촉각세포의 세포막* 구조와 자극인지 원리를 모방함으로써 넓은 범위의 자극을 미세하게 구별 가능한 이온트로닉* 인공 촉각세포를 구현하여, 차세대 소프트 디바이스의 핵심소재를 개발하고자 하였다.
* 이온 (ion) : 한 개 이상의 전자를 얻거나 잃어서 전하를 띤 원자나 분자
* 세포막 (plasma membarane) : 세포와 세포 외부의 경계를 짓는 막으로 세포 내의 물질들을 보호하고 세포간 물질 이동을 조절함
* 이온트로닉 (iontronic) : 기존 일렉트로닉스를 이온전달체로 연결하는 차세대 바이오기술
사람 촉각세포를 모방한 전자피부 소재 개발
전자피부 기술은 사람의 촉각세포를 모방한 전자피부 소재가 개발되기 전에는 어떤 한계점이 존재했지
인지자극범위와 민감도