나노기술 및 정책 정보

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● 중국 둥화대학교의 탄샤오훙 교수, 왕리밍 교수 연구팀은 정전기력 방적(electrostatic spinning) 기술과 자가조립을 결합한 제조 방법을 개발, 높은 신축성과 봉합성을 가진 CNT/PEDOT:PSS 열전 나노섬유사를 연속적으로 제조

● 스마트 방직품 수요가 급증하면서 방직기술과 재료·화학·전자 등 다양한 기술 간 학제적 융합 연구가 활성화되고 있음.

● 특히, 열전 변환 기술은 인체가 방출하는 열을 직접 모아 전기에너지로 변환하는 새로운 방법을 제공, 스마트 웨어러블 전자제품 분야에서 크게 주목받고 있지만, 기존의 웨어러블 열전소자용 열전재료는 통기성, 체적, 집적도 및 신축성 측면에서 한계가 존재

● 방적 과정에서 비용매 유도 상분리 및 자가조립 효과로 인해 대량의 CNT/PEDOT:PSS가 각각의 나노섬유에 탑재

● 이 열전 나노섬유실의 제벡계수는 44μV K1, 신축성은 약 350%에 달하며, 열전소재가 단순히 섬유사 표면에 코팅되는 것이 아니라 실의 내부에 들어가므로 비틀림이나 구부림 등의 충격에도 우수한 기계적 안정성과 열전 효과를 보임.

● 해당 연구로 개발한 열전 나노섬유실을 사용한 장갑과 마스크는 자체 전원 모드에서 냉/열원 식별 및 인체 호흡 모니터링 기능을 수행할 수 있었고, 열전 나노섬유실로 만든 자체 전원 센서는 다양한 변형에 따른 열 전압 변화를 보임.

※ Chemical Engineering Journal 게재(2022.07.03.), “Continuous manufacture of stretchable and integratable thermoelectric nanofiber yarn for human body energy harvesting and self-powered motion detection”