나노기술 및 정책 정보

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● 대구경북과학기술원의 이주혁 교수, 한국기술교육대학교의 배진우 교수 공동연구팀은 투명하고 신축성 있는 고분자 겔 단일층으로 구성된 마찰전기 나노발전기를 개발

● 기존의 마찰전기 나노발전기는 기판, 전극, 유전소재 등 최소 2가지 이상의 층으로 이루어져 있어 두께가 두꺼울 뿐 아니라 유연성이나 투명성에 제한이 있으며 복잡한 제작공정을 이용해왔던 상황

● 이에 연구팀은 가소제가 포함된 폴리염화비닐 겔을 사용하여 투명하면서도 매우 잘 늘어나는 한 개 층의 고출력 마찰전기 나노발전기 개발에 성공

● 이는 기계적 에너지를 전기 에너지로 효율적으로 변환할 수 있을 뿐만 아니라, 접촉에 의한 에너지 발전 효율도 향상됨을 확인

● 또한, 촉각센서의 위치 감지를 위해 필수적인 전극 그리드 패턴 없이도 접촉 거리에 따라 마찰전기 출력이 변하는 특성을 활용, 접촉한 위치나 압력 등의 감지가 가능한 촉각 센서로의 활용 가능성을 보임.

● 연구팀은 개발한 에너지 발전 소자가 투명하고 잘 늘어나는 특성을 가지고 있어 미래 유연전자소자의 에너지원으로 활용할 수 있으며, 구조적으로 간단해 공정비용을 낮출 수 있어 향후 지속적인 연구를 통해 AR/XR 등 가상현실, 전자스킨, 웨어러블 장치 관련 분야에도 적용 가능할 것으로 기대

※ Advanced Science 게재(2022.05.26.), “Plasticized PVC-Gel Single Layer-Based Stretchable Triboelectric Nanogenerator for Harvesting Mechanical Energy and Tactile Sensing”

※ 과학기술정보통신부, 한국연구재단(우수신진연구, 중견연구사업) 지원