인간 건강 모니터링을 위한 CuO 나노입자 가 포함된 UV 레이저 그래핀 산화물 기반의 매우 유연하고 민감한 스트레인 센서 제작 [Ⅰ]

• 발행기관: 한국레이저가공학회
• 저자명: 이준욱 신보성
• 간행물 정보: 『Laser Solutions(구 한국레이저가공학회지)』2024 JULY Vol.27, No.7, 12~15쪽, 전체 4쪽
• 주제분류: 공학 > 기계공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.07.31

국문 초록

그래핀 기반 소재를 웨어러블 디바이스에 적용하는 것은 우수한 기계적, 전기적 특성으로 인해 큰 주목을 받고 있다. 그러나 그래핀 제조는 고유한 구조적 특성으로 인해 방해를 받으며, 이로 인해 스트레인 센서를 위한 대체 재료 개발이 필요하다. 본 연구에서는 UV 펄스 레이저를 이용하여 독특한 3차원 전도성 탄소 네트워크로 구성된 새로운 유연성 저항형 스트레인 센서를 제작하였다. 355nm UV 펄스 레이저를 사용하여 PDMS 기판(Cu/UV-LRGO/PDMS)에 CuO 나노입자가 포함된 UV 레이저 감소 그래핀 산화물(UVLRGO)기반 복합재를 직접 레이저 묘화 기법을 통해 선택적으로 제작하였다. 이 제조 방법은 비접촉식, 환경적으로 지속 가능하고 비용 효율적인 접근 방식을 제공하여 독성 화학 물질, 열 감소 및 복잡한 프로토콜의 필요성을 제거하는 간소화된 1단계 프로세스를 제공한다. 복합재는 다양한 분광학 기술을 통해 세심하게 특성화되었다. 특히, 제안된 센서는 7,200회의 신장-이완 사이클을 견디고 최대 25%의 변형률을 수용하는 동시에 높은 스트레인 게이지 계수(~1026GF)를 나타내는 견고한 성능을 나타냈다. 이 연구는 인간의 건강 모니터링을 위한 높은 감도와 뛰어난 반복성을 갖춘 유연한 스트레인 센서를 제작하기 위한 간단한 전략을 소개하며 손목 맥박, 손가락 밴딩 및 안면 눈썹 움직임을 포함한 관찰을 효과적으로 모니터링할 수 있다.

목차

1. 소개

2. 재료 및 방법