세탁 후에도 전기적 신호가 전달되는 세계 최초 '통기성 나노메쉬 생체디바이스'
(내외방송=정지원 과학전문 기자) 세탁해도 튼튼한 생체 부착 디바이스가 세계 최초로 개발됐다.
DGIST(대구경북과학기술원)는 28일 '내외방송'에 보낸 자료에서 "이성원 화학물리학과 교수 연구팀이 최지혁 한국지질자원연구원 박사 연구팀과 공동연구를 통해 세계 최초로 내구성과 세탁 안정성이 탁월한 '고내구도 나노메쉬(촘촘한 그물망 구조) 생체소자'를 개발했다"고 밝혔다.
'통기성 나노메쉬 생체디바이스'는 액체나 기체 투과성이 우수한 차세대 웨어러블 디바이스(몸에 탈부착이 가능한 기계)로 피부에 부착해도 땀의 축적이 일어나지 않기 때문에 각종 피부질환을 예방할 수 있는 등 장점이 많다.
하지만, 디바이스의 내구성이 취약해 전기적 신호 결함이 쉽게 발생하는 점을 해결하기 위해 연구팀은 나노섬유(초극세실) 메쉬 기판에 '코어쉘 메탈나노와이어(금이 은을 감싸고 있는 이중구조의 금속 와이어)'를 디바이스 네트워크에 삽입했다.
고분자(분자량이 매우 큰 분자) 나노섬유 위에 은 나노와이어를 놓고, 광소결 방식(강한 빛에너지를 순간적으로 가해 온도를 높임)으로 내구성을 강화한 후 금으로 감싸 이중 구조를 만들었다.
연구팀은 이 디바이스의 내구성 확인을 위해 수십번 세탁한 결과 세탁 후에도 전기적 신호가 정상적으로 전달된다는 것을 확인했다.
이 교수는 "생체친화성 측면에서 가장 진보한 나노섬유를 기반으로 한 생체 소자기술은 그동안 내구성이 가장 약점이었는데, 이번 연구를 통해 해결방안을 제시했다"고 말했다.
정우성 박사와 배지훈, 최혁주, 마요한 박사과정, 이선민, 이선학 석사과정과 박서연 석사연구원이 공동으로 참여한 이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 재료 분야 국제학술지인 '머터리얼즈 투데이(Materials Today)'에 최근 게재됐다(논문명: Washable, stretchable, and reusable core-shell metal nanowire network-based electronics on a breathable polymer nanomesh substrate).
