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칭화대학, 인체신호 탐지 가능한 ‘전자피부’ 개발 성공

2018/8/9 11:45:59   정보 출처:kr.xinhuanet.com

  칭화(淸華)대학 마이크로전자와 나노전자학과 런톈링(任天令) 교수팀이 다층 그래핀 표피 전자피부를 연구 개발했다. 이 부품은 매우 높은 정밀도를 가지고 있어 피부 위에 바로 붙여 호흡, 심박수, 발성 등을 탐지하는 데 사용할 수 있고, 운동 모니터링, 수면 모니터링, 바이오 의료 등 분야에서도 중대한 응용 전망을 가지고 있다.

  연구 성과는 국제 나노 분야의 저명 학술지인 ‘ACS나노(ACS Nano)’에 실렸다. 전자피부는 중요한 생물의학 센서의 일종으로 전자피부의 부품은 좋은 유연성과 신축성, 고정밀도, 좋은 정확도와 편안함을 갖추어야 한다. “그래핀은 뛰어난 전도성과 유연성이 있기 때문에 전자피부의 이상적인 소재다. 하지만 그래핀을 더욱 편안하고 미관적이고 안정적, 확실하게 피부 표면에 정확하게 붙여 인체의 각종 생리신호를 수집하는 것은 시급히 해결해야 할 관건 문제다”라고 런 교수는 말했다.

  레이저에 그래핀 미세 구조를 다이렉트로 라이팅하는 분석 연구를 통해 런 교수팀은 그래핀 형상 구조를 원소로 하는 균열이론 모형을 구축해 응력이 유발한 전기 저항치의 변화 과정을 잘 시물레이션했다. “다층 그래핀 표피 전자피부는 전기 저항치 변화를 통해 피부 표면의 미세 변형 등에 대한 모니터링을 실현할 수 있고, 마스크, 손목, 인후 등 여러 위치에 붙여 호흡, 심박수, 언어 등 생리 병증 신호에 대한 측량을 실현한다”고 런 교수는 설명했다.

  이외에도 부품 연구제작 과정에서 연구팀은 그래핀을 습식 박리 산화하는 새로운 공정을 창조해 그래핀 산화물을 제거하고 그래핀만 남겨 부품이 더욱 미관적이고 민감도가 더 높으며 더 높은 온도에서도 견딜 수 있다. (판판(樊攀), 웨이멍자(魏夢佳) 기자)

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