피부에 부착가능한 웨어러블 전자 기기 회로 연결 기술

신축성 전자기기 용접기술

전자기기는 다양한 회로로 구성되어 있습니다. 사람의 피부나 유동성이 있는 물체에 고체의 소재를 사용하게 되면 수축과 이완으로 기기의 성능과 고장의 원인이 될수 있습니다.

이러한 문제점을 해결하고자 전자기기의 회로도 생체 전자공학에 의해 유연하고 신축성이 필요한 회로구성에 대한 연구가 활발이 진행되고 있습니다.

국제학술지 사이언스에 기재된 전도성 엘라스토머에 대한 글을 소개해드립니다.

SCIENCE ADVANCES 19 Jun 2024 Vol 10, Issue 25 발취

일반적인 환경에서 1.5V에서 4.5V의 작은 전압으로 5초 이내의 빠른 속도로 부품을 연결할수 있는 전기용접기술을 소개하고 있습니다. 이 방법은 접착 촉진제와 전기의 화학적 반응을 이용해 부품상호간의 결합및 분해를 할수있는 기술이라고 합니다.

이 방식은 딱딱한 전자 부품과 부드러운 세선을 연결해서 전기기기의 회로를 구성할수 있는 방법이면서 쉽고 빠르게 사용할수 있고 다양한 재료를 안정적으로 연결할수 있어 상업적으로 다양한 분야에 사용이 가능해 보입니다.

주로 유연하고 신축성있는 전자기기는 웨어러블이나 피부에 부착 가능한 센서. 로봇에 필요한 기술입니다. 이러한 기기들은 생체와 비슷한 재료를 많이 사용하고 있고 이러한 재료에 적합한 전자기기 접합기술이 필요합니다.

일반적으로 물질의 구조적 형태를 변경해서 금속이나 실리콘등의 부품을 유연하게 제작하는 시도가 있습니다. 이러한 기기들은 부품을 서로 연결해야 하는데 회로의 인터페이스가 부족하고 고장의 원인이 될수가 있어 이런한 부품을 연결하는것은 상당히 어려운 기술이라고 합니다.

보레이트 에스터 폴리머와 전도성 필러로 구성된 전도성 엘라스토머를 사용하면 . 부품(도성 엘라스토머는 다양한 재료 금속, 하이드로겔, 다른 전도성 엘라스토머 등)을 연결할 수 있으며, 용접 효과를 통해 안정적인 연결을 제공할수 있다고 합니다.

사이언스 이미지

이 기술은 유연하고 신축성 있는 전자기기의 취약한 회로 인터페이스 문제를 해결하여, 더 신뢰할 수 있고 안정적인 전자기기를 만드는 데 도움을 줄것으로 보입니다.