나노기술 및 정책 정보

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오사카(大阪)대학 산업과학연구소 연구그룹이 목재에서 유래한 나노 섬유를 전자 회로에 코팅하는 것만으로, 물에 젖어서 발생하는 고장을 장시간 억제할 수 있음을 발견함.

전자 디바이스의 천적이 물이라는 것은 잘 알려져 있으며, 지금까지 방수 코팅 및 포장 등 다양한 패키징 기술이 개발되어 왔음. 그러나 어떠한 패키징도 한번 손상되어 버리면 물이 침투하는 것을 막을 수 없어, 고장을 피할 수 없었음.

연구진은 전자 회로에 나무 유래 나노 섬유를 코팅함으로써 회로의 단락 및 발열·발화 등의 사고를 방지 할 수 있음을 발견함. 또한 그 단락 억제 효과는 코팅이 손상된 상태에서도 발휘되어 24시간 이상 지속됨. 건조 상태에서 적층되어 있던 나노 섬유가 흡수·재분배하고 양(+)극 주위에 전기영동함으로써 모이고, 양극으로부터 녹기 시작한 금속 이온을 흡착하여 고정되는(겔화) 것으로 밝혀짐. 양(+)극 주위에 구축된 나노 섬유 겔이 수지상 석출의 성장을 저해하기 때문에 장시간 경과하여도 단락되지 않음. 비록 코팅이 손상되더라도 나노 섬유가 손상 부분을 복구하도록 전기 영동하여 모이기 때문에 코팅이 손상되는 상황에서도 물로 인한 고장을 억제 할 수 있음.

본 연구 성과는 흡수에 의한 나노 섬유의 재분산, 전기영동, 겔의 3단계를 잘 결합한 것으로, 본 성과에 의해 최근 개발·보급이 진행되고 있는 웨어러블 헬스 케어 장치 등의 안전을 향상시킬 수 있을 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ACS Applied Nanomaterials(Cellulose Nanofiber Coatings on Cu Electrodes for Cohesive Protection against Water-Induced Short-Circuit Failures)에 게재됨.