이식형 섬유 기반 전자기기 및 센서 개발에 중요한 단초를 제공할 것
으로 기대된다.
∘ 섬유형 유기물 전기화학 트랜지스터는 이온 주입을 통한 신호 증폭,
스위칭이 가능하기 때문에 체내 이식 또는 피부에 부착해 뇌, 심장,
근육 등 다양한 생체전기 신호를 쉽게 검출할 수 있어 헬스케어, 군사
의류, 스포츠웨어 및 패션 아이템 등 다양한 분야에서의 잠재적 활용
이 가능하다.
□ 일반적으로 전도성 고분자* 소재의 기계적 및 전기적 특성을 강화하기
위해 각기 다른 장점을 지닌 두 물질을 혼합하는 복합화 방법이 사용
되고 있지만, 두 물질이 서로 잘 혼합되지 않거나 한 물질의 특성을 강
화하려고 하면 다른 물질의 성능이 저하되는 문제가 발생한다고 알려
져 있다.
∘ 이러한 한계를 극복하기 위해 연구팀은 높은 결정성과 방향성을 갖는
셀룰로오스 나노섬유(cellulose nanofiber; CNF)와 전도성 고분자 물질
(PEDOT:PSS)*을 복합화해 분자 수준에서 한 방향으로 고도로 정렬시
킴으로써 기계적 유연성과 우수한 전기·전기화학적 특성을 겸비한
소재를 개발하는 데 성공했다.
* 전도성 고분자(conductive polymer): 금속 전도체처럼 전기 전도성을 지닌 고분
자. 일반적인 유기 고분자와 달리 금속이나 반도체의 전기적, 자기적 그리고 광학
적 성질을 동시에 갖는 고분자를 의미함.
* PEDOT:PSS (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate): 대표적인
전도성 고분자로서 유기물 전기화학 트랜지스터 활성층으로 각광을 받고 있다.
□ 고성능의 유연한 섬유형 전기화학 소자는 사람 또는 동물의 생체신호
를 측정할 수 있을 뿐 아니라 식물에도 적용 가능해 식물의 이온 변화
량 및 수분 함유 상태 등 영양 상태를 실시간으로 파악할 수 있는 차
세대 스마트팜용 작물 모니터링 기술에도 활용할 수 있다.