강력한 전자 웨어러블

캘리포니아 대학교 머세드(University of California, Merced)의 연구원들은 요리에서 옥수수 전분의 독특한 거동에서 영감을 받아 적응형 내구성을 갖춘 새로운 소재를 개발하는 데 진전을 이루었다. 이 혁신적인 소재는 충격을 받거나 늘어나면 단단해져서 손상과 스트레스에 대한 보호 기능을 강화한다.

연구팀은 부드러운 교반 시 액체와 같은 거동을 나타내고 빠른 충격 하에서 고체와 같은 거동을 보이는 옥수수 전분 슬러리의 독특한 특성에서 영감을 얻어 이 현상을 고분자 재료에 재현하는 것을 목표로 했다. 그들의 접근 방식에는 전기 전도성으로 알려진 공액 폴리머를 특정 분자와 혼합하여 원하는 특성을 달성하는 것이 포함되었다.

연구진은 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸프로판술폰산)의 긴 분자, 짧은 폴리아닐린 분자 및 전도체 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리스티렌 설포네이트(PEDOT:PSS)를 통합하여 적응 내구성을 나타내는 필름을 생산했다. 이는 재료가 빠른 충격에 반응하여 강화되었음을 의미하며, PEDOT:PSS를 10% 더 추가하여 인성이 향상되었음을 나타낸다.

얽히고설킨 스파게티 그릇에 담긴 미니어처 미트볼을 닮은 소재의 독특한 구성으로 전도성을 잃지 않고 충격의 충격을 흡수할 수 있었다. 양전하를 띤 1,3-프로판디아민 나노입자를 도입하여 더욱 향상된 성능을 발휘하여 재료 무결성을 유지하면서 인성을 개선했다.

이 혁신적인 소재의 잠재적 응용 분야는 실험실을 넘어 전자 웨어러블, 스마트워치 밴드, 건강 모니터링용 웨어러블 센서, 심지어 맞춤형 전자 보철물에도 적용될 수 있다. 연구원들은 이미 이 다재다능한 소재로 만든 전자 보철물을 실험하여 다양한 분야에서 혁신적인 잠재력을 암시했다.

재료 과학자 Yue Wang이 언급했듯이 이 독특한 특성은 다양한 응용 분야의 문을 열어주며 앞에 놓인 흥미로운 가능성을 강조한다. 이 연구 결과는 2024년 봄 미국화학회(American Chemical Society) 회의에서 발표되어 재료 과학 혁신의 중요한 진전을 이뤘다. 제조사 Impact Lab