| 초록 |
다양한 섬유 소재에 고성능의 소프트한 전자 모듈을 통합시킴으로써 웨어러블 섬유 일렉트로닉스의 발전이 가능해져왔다. 그러나 현재의 섬유 일렉트로닉스는 섬유에 전기적, 기계적 성능을 부여할 수 있는 소재와 구조 설계 전략의 부재 때문에 외부로부터 가해지는 반복적인 변형에 취약했다. 본 논문에서는 이러한 부분을 개선할 수 있는 기계적이고 전기적으로 내구성이 뛰어나며 신축성이 있는 MED-ET(Mechanically and electrically durable, stretchable electronic textile)를 제시하였다. 이는 신축성을 가지며 자가 치유가 가능한 고분자 기반의 전도성 잉크에 섬유를 담금으로써 섬유에 정밀하고 고르게 잉크를 분산시키고 이러한 섬유에 키리가미 패턴을 적용함으로써 가능했다. 외부로부터 심한 변형에 노출되더라도 MED-ET 섬유 내의 전도성 침투 경로(percolative pathways)는 자가 치유 고분자 내에서 은 플레이크가 자발적인 재배열을 이룰 수 있게 하여 다시 회복, 유지됨으로써 MED-ET의 안정적인 전기적 회복 현상이 이루어질 수 있도록 하였다. 특히, 이러한 성질을 이용하여 반복적인 변형과 긁힘을 가하더라도 MED-ET는 뛰어난 내구성을 자랑하며, 또한 키리가미 패턴은 MED-ET를 높은 인장 변형률(초기 길이의 약 300%) 정도로 늘리더라도 누적 응력을 효율적으로 분산시켜주어 기계적인 파손이나 전기적인 오작동 없이 높은 신축성을 제공할 수 있게 하였다. 마지막으로는 신축성 마이크로 LED나 EMG 모니터링, 그리고 열전소자와 같은 다양한 섬유 어플리케이션을 MED-ET를 이용하여 성공적으로 시현하였다. |
