나노기술 및 정책 정보

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● 중국 베이징(北京, 북경) 화공대학교 위쭝쩐(于中振, 우중진), 리쌰오펑(李曉鋒, 이효봉) 교수 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 양 방향 냉동 그래핀을 통해 높은 탄성과 양호한 전도율 네트워크를 보유하고 있는 경질(輕質) 층상(層狀) 그래핀 에어로젤을 개발한 동시에 동 경질 층상 그래핀 에어로젤을 인체 손목 맥박 탐지와 손가락 굽히기 측정 테스트에 응용하는 데 성공

● 연구팀은 에탄올 보조의 양 방향 냉동 방법을 사용한 후 냉동 건조와 열 처리(Thermal annealing) 방법을 통해 층상 그래핀 에어로젤(LGAs)을 개발하였으며, 해당 에어로젤은 그래핀 시트 층간의 연결점이 비교적 적기 때문에 그래핀 시트 층 방향과 수직되는 압력 저항 강도를 대폭 감소시키고, 압력 저항 응변에 민감하게 응답하는 것으로 나타남

● LGA에 기반한 압력 저항 방식의 센서는 민감도가 높고, 검출 한계 수준이 낮고, 높은 주파수 압력 검출 능력을 보유하고 있기 때문에 실온과 액체 질소 속의 미세 압력 검출에 적용할 수 있으며, 굽힘 센서의 검출 한도는 0.29° 수준에 달하는 것으로 나타남

● 연구팀은 에탄올 보조의 양방향 냉동 산화 그래핀 물 현탁액을 사용하는 방법으로 경질(輕質)의 낮은 저항 압력 강도의 시트 상태 그래핀 에어로젤을 개발하였는데 동 그래핀 에어로젤은 높은 민감도와 극히 낮은 검출 한계를 보임

● 이런 소재를 이용하여 개발한 압력 센서는 미세 압력, 높은 주파수 진동, 소리 발사 및 극냉(極冷) 환경 하에서 잠재적인 응용 전망을 나타내고 있으며, 인체 생물 신호 분야에서 극히 높은 연구 가치를 보유하고 있는 것으로 나타남

※ Advanced Functional Materials 게재,  "Rational Design of Soft Yet Elastic Lamellar Graphene Aerogels via Bidirectional Freezing for Ultrasensitive Pressure and Bending Sensors"