서울대학교 화학부 강지형 교수 연구팀이 높은 기계적 강도와 자가치유 능력을 동시에 갖춘 신축성 고분자 소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구는 첨단 연성 전자기기의 수명 연장과 내구성 강화를 통해 웨어러블 기기와 소프트 로봇의 실용화 가능성을 크게 높인 것으로 평가받고 있다. 한국연구재단은 이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 11월 11일 자에 게재되었다고 밝혔다. 최근 웨어러블 기기와 플렉서블 전자기기의 수요가 급증하며, 자가치유 능력과 높은 기계적 강도를 겸비한 소재의 필요성이 강조되고 있다. 그러나 기존 이온 기반 자가치유 소재는 유연성은 뛰어나지만 기계적 강도가 낮아 반복적인 변형이나 외부 충격에 취약하다는 한계가 있었다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 폴리카프로락톤(PCL) 주사슬에 방향족 이황화 결합과 2-유레도-4-피리미돈(UPy) 작용기를 도입했다. 이 소재는 높은 이온 전도성과 자가치유 특성을 유지하면서도 뛰어난 기계적 강도를 확보했다. 연구팀은 개발된 자가치유 소재를 활용해 자가치유 센서와 자가치유 그리퍼를 제작하고 실험을 진행했다. 시험 결과, 이들 기기는 반복적인 외부 충격에도 초기 성능을 90% 이상 유지하며 전자 피부와 같은 유연 전자기기의 응용 가능성을 입증했다.

이번 연구는 첨단 소재 산업의 경쟁력을 강화하며, 지속 가능한 친환경 전자기기 개발의 기반을 마련한 중요한 성과로 평가받고 있다.

출처(원문보러가기) : https://www.e-patentnews.com/12127