화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 가을 (11/24 ~ 11/26, 경주 라한호텔)
권호 27권 2호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목 Transparent polymer-hydrogel hybrid pyramidal pressure sensor mimicking human skin.
초록 신장 가능한 생체 모방 전자기기는 기계적 유연성, 조직 적합성 및 다기능성으로 인해 신장 가능한 HMI (Human-Machine Interface), Epidermal Healthcare system 그리고 신경 보철등과 같은 다양한 착용/이식 가능한 어플리케이션을 구현할 수 있는 E-skin (electronic skin) 등에 활용된다. 이러한 신장 가능한 생체 모방 전자기기는 기존의 딱딱한 전자기기들과 다르게 살아있는 생체 조직에 빈틈없이 붙을 수 있기에 생리학적 신호를 보다 정밀하고 장기적으로 측정할 수 있다. 이러한 이유로 높은 sensitivity를 가지며 투명하며 robust하며 생체조직과 비생체조직간의 물성적 차이를 극복할 수 있는 E-skin device를 개발하는 것은 매우 중요하다. 하이드로겔은 위의 요구를 잘 충족하나 건조로 인해 수분을 잃으면 초기 성질을 잃는다는 점과 탄성체와 호환성이 낮으며 쉽게 부서진다는 단점을 갖는다.

이에 우리는 폴리아크릴아마이드/알긴산나트륨 하이드로겔 및 p-PVDF-HFP-DBP 폴리머를 기반으로 하는 미세 구조를 가진 피부 모사 투명 폴리머-하이드로겔 하이브리드 압력 센서를 제안했다. 해당 센서는 폴리머로 하이드로겔을 Encapsulation 하여 하이드로겔이 건조되는 문제점을 해결하였고 본질적으로 신축성을 가지며 투명하고 견고하며 넓은 압력 영역에서 민감한 압력 센서를 제작하였다. 이에 우리는 기존 하이드로겔 기반의 센서보다 우수한 성능을 지닌 우리의 센서가 신체 표피에서 E-skin 장치로 쓰일 유망한 후보라고 믿는다.
저자 강규민, 정현진, 안수정, 박형원, 신미경, 손동희
소속 성균관대
키워드 Transparent; Polymer; Hydrogel; Hybrid; Pressure; Sensor; Skin; Pyramid;
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