나노기술 및 정책 정보

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정보화 사회가 발전함에 따라 생성되는 전자 폐기물과 중고 배터리는 환경과 인체에 큰 위협이 되고 있으며, 친화형 생체 소재로 만든 마찰 바이오 나노 발전기(Bio-TENG)는 이런 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법 중의 하나가 될 수 있음.

마찰 바이오 나노 발전기(Bio-TENG)는 천연 소재 및 파생물을 부분 혹은 전체 마찰 발전기 층 소재로 사용하는 특수한 나노 발전기로서 우수한 생체 호환성과 생분해성을 가지고 있음.

또한 TENG의 고유한 특성에 따라 bio-TENG은 환경 속에서 얻은 임의의 에너지를 전자 장치의 에너지 공급에 사용함.

중국 저장(浙江, 절강) 대학교 핑졘펑(平建峰) 교수 연구팀은 기존의 bio-TENG 연구 내용을 요약하고, 생체 재료가 TENG에 사용되는 원리를 해석하고, 생체 재료의 종류 및 특성, 디바이스 구조, 응용 분야 및 전망과 도전에 대해 종합적으로 정리하였음.

연구팀은 이 백서에서 bio-TENG의 생체 재료의 고유한 장점을 다루고, 기존 bio-TENG의 구조 디자인과 에너지 수집 메커니즘을 소개하였으며, 에너지 수집, 자체 구동 감지 및 임플란트 치료(implant treatment)에서의 잠재적 응용을 분석하였음.

연구팀은 이번 연구를 통해 bio-TENG에 기반한 새로운 감지 및 에너지 수집 기술이 전자, 의학, 에너지 등 다양한 분야에 새로운 영감을 줄 것으로 기대함.

전통적인 폴리머에 비해 천연 바이오 소재 및 부산물은 풍부한 소재 공급원, 낮은 제조원가, 간단한 공법 및 뛰어난 분해 가능성 등 강점을 가짐.

연구팀은 간단하고 새로운 디자인의 bio-TENGs를 통해 환경 친화적인 전력(電力)을 수집하여 지구가 전자 폐기물로 인해 오염되는 것을 방지하는 노력을 하고 있음.

향후 사물 인터넷 구축 과정에서 bio-TENGs는 센서 네트워크의 전통적인 에너지 시스템을 대체하여 원가를 낮출 수 있는 잠재력이 있음.

본 연구 성과는 ‘Advanced Energy Materials’ ("Bio-triboelectric nanogenerators: materials, structures and applications") 지에 게재됨.