나노기술 및 정책 정보

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● 강지형 교수(서울대) 연구팀은 높은 파단 강도와 인성을 동시에 구현한 자가치유 고분자 센서 소재의 설계 및 제작에 성공

● 연구팀은 이온성 환경에서도 높은 기계적 강도와 자가치유 능력을 동시에 갖춘 신축성 자가치유 고분자 소재와 센서 소재를 개발하기 위해 폴리카프로락톤(PCL)* 주사슬에 방향족 이황화 결합과 2-유레도-4-피리미돈(UPy) 작용기를 도입

* 폴리카프로락톤(PCL) : 친수성 고분자 백본으로, 이온성 액체와 결합 시 높은 이온 전도성을 갖출 수 있는 것이 특징

● 연구팀은 개발한 자가치유 소재가 성능 평가 및 기계적 시험 결과 신장율 850%, 파단 강도 30 MPa, 인성 87.3 MJ/m 등 기존 자가치유소재 대비 뛰어난 기계적 물성을 가짐을 확인

● 연구팀은 자가치유 센서와 자가치유 그리퍼를 제작해 반복적인 외부 자극과 손상에도 원래 성능을 유지하는지 평가해 손상 후 자가치유된 센서와 그리퍼가 초기 성능을 90% 이상 회복해 전자 피부 등 유연기기로의 응용 가능성을 입증

● 본 연구는 차세대 연성 전자기기가 다양한 환경에서 장기적인 안정성을 유지할 수 있는 기술적 기반을 마련했으며, 후속연구를 통해 실용적 응용 가능성을 확대할 것으로 전망 

Nature Communications (2024.11.11.), Self-healing electronic skin with high fracture strength and toughness

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 나노소재기술개발사업 지원