NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 31, No. 5, 2013…581 신축성 전극 개발은 유연 전자소자 및 체내 삽입형
진단장치 등에 활용될 수 있어, 현재 많은 연구가 활 발히 진행되고 있다. 그러나 신축성과 전도성은 양립 하기가 어려운 성질로 현재까지 많은 연구에도 불구 하고, 실제 적용에 여러 어려움을 겪고 있다. 신축성 전극을 구현하기 위한 방법으로 고분자 매트릭스에 나노와이어와 같이 종횡비가 높은 나노입자를 분산 시켜 구현하는 방법이 시도되어 왔다. 그러나 고종횡 비 나노와이어를 얻는 방법 자체가 매우 어려울 뿐만 아니라, 나노와이어가 한쪽 방향으로 정렬함에 따라 전기적인 이방성이 커지는 등의 문제가 있었다. 미국
미시건대학 화공과의 Kotov 교수 연구진은 아래 그림 1과 같이 고분자 매트릭스에 금나노입자를 분산시켜 신축성이 있는 전극을 구현 기술을 선보였다. 아래 그 림 1에서 polyurethane 매트릭스에 citrate로 덮인 금 나노입자를 layer-by-layer(LBL) 혹은 vacuum- assisted-flocculation(VAF)로 도포하는 방법에 의해 신축성 전극을 만드는 방법을 개발하였다. 이들이 제 시한 방법의 특징은 종횡비가 최소인 경우에도 전극 의 특성이 나타남과 동시에 응력하에서 나노입자의 자기조립현상에 의해 기계적인 물성을 조절할 수 있 다는 면에서 장점이 있는 방법이다.
나노입자기반 신축성 전극 개발
(Stretchable nanoparticle conductors with self-organized conductive pathways)
그림 1. 나노입자기반 신축성 전극 개발. (a) LBL혹은 VAF로 도포한 금나노입자를 포함하는 polyurethane 필름, (b) SEM 이 미지, (c) 단면 이미지. 그림에서 5x는 금나노입자를 도포한 회수를 나타냄 [Kim et al., Nature, 500, pp 59-64 (2013)].
