자가 치유 되는 웨어러블 신소재 개발

머니투데이

류준영 기자

인간-로봇 인터커넥트로 작용하여 인간의 팔 움직임을 로봇 팔에게 전달할 수 있는 고분자 복합체/사진=KIST

국내연구진이 우수한 신축성을 가지며, 큰 변형이 있어도 높은 전도성을 유지할 뿐만 아니라 자가 치유 특성을 지닌 신소재를 개발했다

한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구단 손동희 선임연구원, 생체재료연구단 서현선 연구원 팀은 전자 소자와 인체 사이에 안정적으로 전력과 데이터를 전송할 수 있는 신소재를 개발했다고 4일 밝혔다.

이는 인체로부터 측정한 생체 전기신호를 전자 소자로 안정적으로 전달하기 위해 인체와 전자 소자 사이를 연결하는 장치인 ‘인터커넥트’로 활용할 수 있다.

연구팀은 신축성이 높은 자가 치유 특성을 지닌 고분자의 내부에 은 마이크로·나노 입자들을 분산·분포시켜, 우수한 신축성을 가지면서도 변형에도 문제없는 전도성 고분자 복합 신소재를 제작했다.

또 개발한 소재를 인터커넥트로 활용해 실제 인체에 부착해 생체 신호를 실시간 측정하고, 이 신호를 안정적으로 로봇 팔에 전송해 실제 인간 팔의 움직임을 실시간으로 그대로 모방하는 데 성공했다.

아울러 기존의 소재들은 변형이 일어날 경우 전기전도도가 약해져 그 성능이 떨어지는데 반해, 연구진이 개발한 신소재는 초기 상태의 35배(3500%)까지 변형이 가능하며, 오히려 변형될수록 전기전도도가 60배 이상 좋아졌다.

뿐만 아니라, 손상되거나 완전히 절단되더라도 스스로 회복 및 접합되는 자가 치유 장점을 가졌다.

서현선 연구원은 “개발한 소재는 극심한 외력 및 변형에서도 안정적으로 구동할 수 있어 차세대 웨어러블 전자기기 개발 및 상용화에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘ACS 나노’ 최신호에 게재됐다.