| 초록 |
최근 사람과 사물 사이를 무선으로 연결하는 사물인터넷 (Internet of Things, IOTs) 시장의 수요가 급격하게 증가함에 따라 웨어러블 디바이스 (wearable device)에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이를 인체에 착용하기 위해서는 피부와 같이 신축성을 보유한 소자 기술이 필요하다. 신축성 전자소자는 기존의 평면에 고정된 기판에서 벗어나 줄이거나 늘려도 작동이 가능한 무한한 형태의 자유도를 갖는 차세대 전자소자로서 이를 구현하기 위해서는 높은 전기전도성과 다양한 기계적 변형에도 반복적으로 구동 가능한 전극이 필요하다. 현재 보편적으로 사용되고 있는 은 나노와이어 (silver nanowire, Ag NW)는 높은 전기전도성과 우수한 광학적 특성을 가지고 있지만 낮은 기계적 안정성으로 인한 특성 저하가 발생하기 때문에 이를 향상시키기 위한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 고전압을 인가하는 전기방사법을 이용해 큰 종횡비를 갖는 poly(styrene-butadiene-styrene) (SBS) 블록 공중합체로 이루어진 신축성 나노섬유를 제작하였다. SBS 신축성 나노섬유는 300% 이상의 높은 신축성을 가지며 반복적인 신축에도 변형되지 않는 복원력을 갖는다. 이를 신축성 소자에 적용하기 위해, SBS 신축성 나노섬유에 100%의 pre-strain을 가하고 ultraviolet-ozone (UV/O3) 표면 처리를 한 뒤 Ag NW 용액을 스프레이 코팅하여 전도성 매트를 제작하였다. 또한 접촉저항을 낮추기 위해 자외선 처리를 통한 후속공정으로 Ag NW 간의 접합부분을 용접(welding)하여 전기적 특성을 향상시켰다. 전도성 매트의 표면 특성은 optical microscopy (OM)와 scanning electron microscopy (SEM)로 확인하였으며 전기적 특성은 4-point probe를 통해 평가하였다. 또한 반복적인 신축에 따른 특성 변화는 uniaxial한 방향으로 100%의 tensile strain하에서 평가하였다. |
