기계/재료

중국과학원 물리연구소, 그래핀 주름구조 응력센서 설계

발행일 : 2015 / 04 / 28

중국과학원 물리연구소 자오징(趙靜) 연구팀은 그래핀 주름구조 응력센서 방안을 제안하여, 응력 범위를 30% 초과하여 측정하였으며, 터널링 효과(tunneling effect)에 기반한 나노 그래핀 박막 응력센서를 설계하여 민감 인자를 500 이상까지 향상시켰다. 해당 연구 성과는 《ACS(American Chemical Society) Nano》 등 잡지에 발표되었다.

그래핀은 나노 사이즈를 갖고 있을 뿐만 아니라, 반연속(quasi-continuous)적 특징을 갖고 있다. 이러한 반연속적인 나노 그래핀 박막을 유연성 기판에 전이시켜, 유연하고 투명한 고민감도 응력센서를 제작할 수 있으며, 인공성 전자 피부 등 영역에 응용할 수 있다. 동시에 이러한 유연성 응력센서는 양호한 안정성을 보유하고 있으며, 10,000회 이상의 압력테스트를 거친 후에도 초기 전기저항은 뚜렷하게 변화하지 않는다. 이 그래핀 전자 피부는 두께가 작기 때문에, 손가락에 접착되어 관절 활동을 검출할 수 있다.

그래핀 터널링 효과에 기반한 응력센서는 인장력, 고민감도, 강한 안정성, 투명성 등 특징을 보유하고 있어서 터치스크린 등 분야에서 큰 응용 잠재력을 갖고 있다.