초록 |
피부 감각 수용체는 주위의 물리적 환경으로부터 기계적, 열적 자극을 검출하는데 결정적인 역할을 한다. 이와 같은 특성을 재현하는 센서를 위해서는 높은 감도와 넓고 다이나믹한 레인지 (압력과 전달력, 비틀림 변형 및 온도를 감지 가능한) 기능들이 요구되며 제작된 센서들은 인공 장치로써 건강 모니터링, 전자 피부, 인간-기계 인터페이스 등 다양한 웨어러블 분야에서 널리 사용될 수 있다. 그러나 지금까지 대부분의 센서들은 압력 또는 온도와 같은 단일 매개의 변수에 대해서만 측정이 가능했다. 따라서 우리는 다중 외부 자극의 측정을 분리 가능하고, 소프트 플랫폼에 통합된 단결정 실리콘 나노멤브레인을 사용한 ‘3차원 (3D) 촉각 센서’ 설계를 시도했다. 3D 구조는 4개의 실리콘 나노멤브레인 요소를 통합한 2차원 (2D) 평면 전구체의 지오메트리 변환으로 생성된 테이블 같은 형태로써 다양한 형태의 스트레인을 측정할 수 있다는 특징을 가진다. 결과적으로 우리는 온도와 함께 압력, 전단력 및 굽힘 변형률을 동시에 기록 할 수 있는 고감도, 고성능의 센서를 제작했다. |