| 스마트센서 분야에 응용 가능한 새로운 바이오닉 드라이브 개발 | ||
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 최근, 중국과학원 쑤저우나노기술·나노바이오닉연구소 천웨이(陈韦) 연구팀은 자체 제조한 신형 탄소-질소 2차원 나노 시트 전극 재료를 사용하여 신속한 대규모 스트레인 응답 특성을 보유한 전기화학 드라이브 개발에 성공하였다. 해당 성과는 “Nature Communications” 에 발표되었다. 연구는 이온 전송과 재료의 미시 구조 응답을 통해 바이오닉 드라이브 기능을 구현하며 현재, 기능성 바이오닉 재료 분야의 중요한 이슈 학과로 부상하였다. 하지만 기존의 재료중 제어하기 어려운 복잡하고 무질서적인 미시적 환경은 내부 이온 전송 및 응답의 불규칙성과 불균일성을 초래하여 거시적 이온 드라이브 재료의 응답을 느리게 한다. 연구팀은 재료의 미시적이고 규칙적인 구조에 대한 제어로부터 착수하고 이온의 특정 방향 전송과 짧은 거리 전송에 대해 분석하는 아이디어를 이용하여 재료의 변형 응답 특성을 향상시킴으로써 경량 바이오닉 스마트 재료에서 저차원 탄소의 응용에 중요한 기반을 구축하였다. 이를 토대로 연구팀은 탄소 전극의 전기화학적 활성을 한층 더 향상시키고 이온과의 상호작용을 한층 더 강화시킨다는 차원에서 신속한 대규모 스트레인 응답 특성을 보유한 탄소-질소 2차원 나노 시트 전극 드라이브 소자를 성공적으로 개발하였다. 저차원 탄소의 전기적 드라이브는 주로 전기장 환경에서 이온의 전이, 흡착, 누적 용해 팽창 거동에 의해 발생한다. 해당 전극 특유의 미세공 사이즈, 분포 및 이온 액체와의 강한 상호작용은 전극 내부 이온의 삽입/탈리(intercalation/deintercalation)로 하여금 우수한 전기화학적 변화 응답 특성을 보유하게 한다. 연구팀은 이러한 특성을 이용하여 날갯짓 비행, 선형 운동, 뱀 형태의 크롤링 등 여러가지 다자유도 운동 형식의 바이오닉 드라이브 재료를 설계하였다. 해당 재료는 바이오닉 로봇, 스마트 센서, 미세전자기계시스템, 생물의료, 항공우주 등 분야에 광법위하게 응용될 전망이다. 정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n/2015/0618/c1007-27174723.html |
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