나노기술 및 정책 정보

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핀란드의 탐페레 대학교(Tampere University) 연구팀이 식물 잎에서 생분해 가능하고 투명하며 유연하여 빠르게 작용하는 온열 요법 패치를 개발했음. 이 패치는 유연한 전자 애플리케이션과 호환됨. 전자 폐기물의 양을 줄이기 위해 식물 재료가 사용되었음. 연구원들은 보리수(Ficus religiosa)의 잎을 사용했음. 잎의 정맥은 표면을 매우 유연하고 전단 가능하게 만드는 프랙탈 패턴을 가지고 있음. 은 나노 와이어를 잎 골격에 부착하고 표면을 생분해성 투명 테이프로 캡슐화 했음. 프랙탈 기반 설계는 마이크로 스케일에서 표면적을 최대화하거나 보다 구체적으로 간단한 스케일링을 통해 표면적 대 체적 비율을 최대화하여 기존 평면 설계의 한계를 극복하기 때문에 유연한 전자 응용 분야에서도 사용할 수 있음. 넓은 표면적은 효과적인 열전달을 가능하게 하여 빠른 응답 시간을 허용하고 과열을 방지함. 유연한 구조와 패치의 균일한 가열로 인해 움직이는 관절에도 부착할 수 있음. 정형외과에서 의료용 온열 요법 패드는 일반적으로 통증을 줄이고 혈액 순환을 개선하며 염증을 줄이는 데 사용되며 또한 관절염, 뻣뻣한 관절, 자궁 경부 척추증 및 신체 상해 치료에도 사용됨. 전통적인 온열 요법 패드는 주로 온열 패드를 착용하고 잠이 드는 사람들이나 열에 매우 민감하지 않은 노인들 사이에서 화상을 유발한 것으로 알려져 있음. 문제의 일부는 상업용 가열 패드가 불투명하고 사용자의 피부가 치료에 어떻게 반응하는지 알 수 없다는 것임.

개발된 온열 요법 패치는 전적으로 식물 기반 재료로 만들어지기 때문에 탄소 발자국과 전자 폐기물을 줄이는 데 도움이 됨. 제조 공정에 사용되는 모든 재료는 친환경적이고 경제적이며 쉽게 접근할 수 있으며 제작이 쉬움.

본 연구 성과는 ‘npj Flex Electronics’ ("Flexible biodegradable transparent heaters based on fractal-like leaf skeletons") 지에 게재됨