필요에 따라 기능을 변경하고 회로를 손쉽게 재배치할 수 있으며, 손상 시 스스로 슬롯 무료 사이트할 수 있는‘레고형 자가슬롯 무료 사이트 반도체’가 등장했다. 별도로납땜하거나정교한 접합 공정 없이도절단된 반도체 단면을 서로 맞대면 물리적으로 결합하고 전기적으로 연결할 수 있는 것이다.

21일 한국연구재단에 따르면,성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과 손동희 교수 연구팀과 박진홍 교수 연구팀이 공동연구를 통해 신축성 자가슬롯 무료 사이트 반도체 기반의 맞춤형 바이오 전자회로를 개발했다.

최근 건강 관리 및 질병 진단·치료 목적으로 착용하거나 인체에삽입하는 전자기기 기술이 발전하고 있다. 이에 부품으로 활용할 전자소자 역시 피부처럼 얇고 유연한 ‘전자피부’ 형태로 연구되는 추세다.그러나 기존 전자피부 기술은 한번 제작되면 기능이나 형태를 사용자의 필요에 따라 변경하기 어려웠다.또한 피부나 신체 장기와 같이 움직임이 많은 부위에 적용될 경우 기계적 변형으로 인한 손상에 취약해장기간 안정적으로 작동하기힘들다.

연구팀은 유연한 소자를 개발하기 위해 반도체의 기본 작동 단위인 트랜지스터에 주목했다.트랜지스터를 이루는 전극, 반도체층, 절연막 등모든구성 요소에 스스로 복원할 수 있는 자가슬롯 무료 사이트 고분자를 적용한 것이다.전극과 반도체층은 신축성이 높은고분자인 폴리디메틸실록산(PDMS)기반의 자가슬롯 무료 사이트 고분자에, 전기 전도성이 뛰어난 탄소나노튜브(CNT)와 유기반도체 물질을 혼합해 제작했다. 절연막도 자가슬롯 무료 사이트 기능을 가진 고분자를 얇은 막 형태로 코팅해형성했다. 결과적으로 트랜지스터는 원래 길이 대비 30% 늘어나는 변형에도 100회 이상 전기적 특성을 유지했고, 절단 후에도단면을 다시 접합하면 수 분 내 성능을 대부분 회복하는 모습을 보였다.

연구팀은 더 나아가 자가슬롯 무료 사이트트랜지스터가 수중 환경에서도 안정적으로 작동한다고 밝혔다. 또한생체적합성 평가 과정에서살아있는 실험동물의 피부 아래에 일주일간 이식했을 때에도 전기적 성능을 유지했다고 덧붙였다.

자가슬롯 무료 사이트와 신축성을 활용해 연구팀은 개별 트랜지스터를 모듈화해 레고 블록처럼 분해하고 조립할 수 있는 ‘모듈형 회로설계’를 구현했다. 별도로전선을 연결하거나납땜 공정 없이, 절단된 모듈의 단면을 서로 맞대는 것만으로도 자가슬롯 무료 사이트 소재의 특성에 의해 물리적으로 다시 결합되고 전기적으로도 연결되는 방식이다. 연구팀은 실제로 제작된 트랜지스터 모듈과 탄소나노튜브 저항 모듈 등을 조합하여 기본적인 논리 연산을 수행하는 NOR 게이트와 NAND 게이트를 제작했다. 이 논리 회로들은 잡아당기거나 구부리는 등의 기계적 변형이 가해진 상태에서도 안정적으로 논리값을 출력할 수 있다. 또한, 이미 조립된 NOR 게이트의 일부를 의도적으로 절단한 후 부품의 위치를 바꿔 재조립함으로써 NAND 게이트로 기능을 완전히 변경하는 회로 재구성 작업도 가능하다.

연구팀은 탄소나노튜브 전극을 조립하여 압력을 감지하는 저항 방식의 촉각센서 모듈과, 전압을 가하면 빛을 내는 발광 커패시터 디스플레이 소자 모듈도 같은 방식으로 제작했다. 그리고 이들 센서, 디스플레이, 트랜지스터 모듈들을 피부에 부착 가능한 자가슬롯 무료 사이트 기판 위에 기능과 형태에 맞게 조립하여 통합된 웨어러블 전자피부 시스템을 시연했다. 이 전자피부는외부에서 물리적인 압력이 가해지면 촉각센서가 이를 감지하고, 자가슬롯 무료 사이트 트랜지스터를 통해 해당 위치에 자리잡은발광 커패시터 모듈을 작동시켜 시각적인 신호를 표시할 수 있음을 보여줬다.

손동희 교수는 “자가슬롯 무료 사이트 가능한 신축성 가변형 전자회로 및 모듈 기술은 향후 뇌-신경 치료 기기, 체내 삽입형 센서, 스마트 인공피부 등 헬스케어 및 바이오전자 분야에 적용될 수 있다”고 말했다.

이어 박진홍 교수는 “자가슬롯 무료 사이트 기능을 발전시키면 결함 감지, 자기 진단, 자기 복구의 순환 메커니즘을 갖춘 지능형 자가슬롯 무료 사이트 시스템으로 진화할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 19일 자로 온라인 게재됐다.

/ 육지훈 기자 editor@popsci.co.kr