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세탁가능하고 soft한 고속 광전자 반도체 소자 삽입 fabric
연구원 2018-09-19 383

 

세탁가능하고 soft한 고속 광전자 반도체 소자 삽입 fabric

 

미국의 MIT 연구진이 세계 최초로 광 다이오드(LED)와 다이오드 광 검출기를 포함하는 고속 광전자 반도체소자를 fiber 내부에 내장해 직물로 짠 세탁 가능한 soft fabric을 개발하였다고 발표하였다.

이 발명품은 섬유의 기능이 수십 년 동안 마이크로 칩의 능력이 성장함에 따라 급격히, 그것도 기하급수적으로 급속한 진보를 이룩할 수 있을 것이라는 무어의 법칙을 이끌어 갈 것이라고 기대하고 있다.

이번 연구결과는 지난 8월 초에 MIT 대학원생인 Michael Rein과 그의 연구고문인 Yoel Fink의 재료과학 및 전기공학교수이자 AFFOA(Advanced Functional Fabrics of America)CEOInman Mills, 스위스 로잔의 EPFL, 그리고 링컨 연구소 연구팀이 함께 발표하였다.

광섬유는 전통적으로는 본질적으로 섬유의 스케일 업 모델인 프리폼이라고 불리는 원통형 물체를 만들어 가열하는 방식으로 생산하고 있다. 이 때 연화된 재료는 인장상태로 아래로 당겨져 spool에 모아진다.

그러나 이번에 개발한 새로운 섬유를 생산하기 위한 획기적인 기술은 프리폼 발광다이오드에 모래알 크기를 더한 한 쌍의 구리선을 머리카락 폭만큼 추가한다. 이어 섬유 인발 공정 중에 가열에 의해 중합체 프리폼은 부분적으로 액화되고, 다이오드의 중심을 따라 정렬되어 구리선에 의해 연결되게 되고 이어 긴 섬유를 형성한다.

이 경우 고체 구성요소는 표준 마이크로 칩 기술을 이용해 만들게 되며, 이 때 두 종류의 전기 다이오드, 즉 발광 다이오드(LED)와 감광 다이오드가 된다. 이 과정에서 이 장치와 와이어는 드로잉과정에서 모든 것이 축소되어 치수를 유지하게 된다. 그 결과 얻어진 섬유로 직물을 짜면 10회 세탁에서도 기능을 유지할 수 있는 fabric 소재가 되는 것이다.

이 때 적용한 방법은 액체 상태에서 재료를 모두 혼합하는 대신 얇은 금속와이어와 함께 미립자 형태로 장치를 혼합하는 것이다.

섬유소재에 통합하게 되면 나타나는 장점 중 하나는 최종 섬유제품이 본질적으로 방수특성을 갖게 된다는 것으로, 이를 입증하기 위해 연구원들은 광 검출용 섬유 일부를 수조에 넣어, 수족관 외부의 램프를 이용해 헨델의 수중음악의 멜로디에 맞는 광 신호를 섬유에 전송, 육안으로 광 펄스를 느끼도록 하였다.

현재 이 기술의 산업화를 위해 기술이전을 준비 중에 있으며, 동시에 산업생산규로의 직기를 사용해 직물을 제조하는 기술을 완성한 것으로 전해지고 있다

* 출처 : https://www.sciencedaily.com

http://news.mit.edu/

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net

번역 : 손성군 통섭섬유연구소

 

   

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