나노기술 및 정책 정보

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GIST 고흥조 교수 연구팀이 기존 고성능의 평면소자를 자동으로 3차원 형태로 변형시킬 수 있는 기술을 개발함.

평면 소자를 3차원 형태로 변형시킬 수 있게 되면 기존 반도체 공정기술로 만든 고성능·고집적 평면형 전자소자를 그대로 활용할 수 있으나, 10마이크로미터(µm) 이하의 아주 얇은 유연 전자소자를 원하는 형태로 변형하려면 소자의 안정성이 뒷받침되어야 하며 입체로 변형시키는 기술이 필요함. 연구팀은 가전이나 자동차 부품에 널리 쓰이는 고분자, ABS 수지(Acrylonitrile(A), Butadiene(B), Styrene(S)의 세 가지 성분으로 이뤄진 합성수지. 성형성 및 가공성이 뛰어남.)기반으로 원하는 형태로 자동으로 변형할 수 있는 가변형 프레임을 제작함. 그리고 소재를 압출하는 방식의 3D 프린팅을 이용해 전단응력(면의 표면에 밀리듯이 작용하는 응력)을 갖는 ABS선을 ABS 필름 위에 인쇄하여 유리전이온도 이상으로 가열해 유동성을 부여하고, 평면에서 3차원 형태로 변형시킬 수 있는 상태로 유도함. 연구 결과, 실제 만들어진 가변형 고분자 프레임에 금속전극과 산화물 반도체 소자를 장착하고 형태를 변형시킨 결과, 전극과 소자에 작용하는 응력이 현저히 감소해 안정적으로 구동함.

미리 설계한 형태로 변형할 수 있고 손으로 제어하기 힘든 작은 패턴이나 복잡한 구조도 구현할 수 있어 3차원 구조체가 필요한 센서, 디스플레이, 생체로봇 등에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대됨.

※ Advanced Functional Materials 게재

※ 과학기술정보통신부, 한국연구재단(중견연구지원사업) 지원