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자가 적응형 등각 전자 갑옷을 위한 뱀 가죽 형상의 연성 힌지 키리가미 메타물질
대표 URL https://doi.org/10.1002/adma.202204091
작성자 관리자 게시일 2023.02.07 조회수 73

자가 적응형 등각 전자 갑옷을 위한 뱀 가죽 형상의 연성 힌지 키리가미 메타물질

 

유연한 신체를 가지는 생물들은 자신을 보호하기 위한 갑옷 또는 껍질 형태의 부위가 발달하였다. 비슷하게도, 이러한 유형의 보호에 대한 수요는 복잡한 환경에서 작동하는 유연 전자 장치에도 존재한다. 기존의 연구들은 주로 전자 피부 등의 센싱 능력 향상에 초점을 맞춰 왔다. 화중과기대학 YongAn Huang 교수 연구팀은 뱀 가죽에서 영감을 얻어 새로운 전자 갑옷을 제안하였는데, 이는 전자 피부와 유사한 기계적 유연성과 전자 기능을 가지고 있을 뿐만 아니라 외부 물리적 손상으로부터 자신과 그 아래의 부드러운 신체를 보호할 수 있다. 키리가미 기계적 메타물질의 기하학적 구조는 오그제틱 신축성과 넓은 면적 범위를 보장하는데, 이를 통해 충분한 보호를 제공한다. 더욱이, 등각 응용을 위해 종래의 키리가미 기계적 메타물질의 고유 한계점인 평면 외 좌굴을 억제하고자, 연질 힌지를 사용하여 ‘연질 힌지 - 경질 타일’ 구성을 제작하였다. 힌지-타일 키리가미 기계식 메타물질 기반의 전자 갑옷의 기계적 거동에 대한 전산 및 실험적 연구는 이 장치가 유연 전자 장치에 적용될 때의 이점들인 신축성, 적합성, 그리고 보호성을 입증한다. 힌지에 전도성 연질 재료를 배치하여 대규모 회로 배열을 위한 간편한 배선 전략을 활용할 수도 있다. 마지막으로, 해당 연구팀은 제어 가능한 디스플레이 및 감지 목적을 위한 기능적 전자 갑옷 시스템을 보여줌으로써 전자 갑옷이라는 개념의 광범위한 응용 분야의 간단한 예를 제시하였다.

 

출처: Jiang, S., Liu, J., Xiong, W., Yang, Z., Yin, L., Li, K., & Huang, Y. (2022). A Snakeskin‐Inspired, Soft‐Hinge Kirigami Metamaterial for Self‐Adaptive Conformal Electronic Armor. Advanced Materials, 34(31), 2204091.

 

[담당자: 강병민(bmkang@kimm.re.kr, 7411)]

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