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셀룰로오스는 천연 고분자로써 지구상에서 가장 쉽게 구할 수 있는 고분자이며 생분해성과 친환경성을 갖는 고분자이다. 박테리아 셀룰로오스는 20-50nm크기의 나노 섬유가 그물처럼 엮여있는 구조로 되어있어 기계적, 화학적 성질이 우수하고 결정화도와 흡습성이 높아 산업적 응용가치가 높다. 그러나 ...

셀룰로오스는 천연 고분자로써 지구상에서 가장 쉽게 구할 수 있는 고분자이며 생분해성과 친환경성을 갖는 고분자이다. 박테리아 셀룰로오스는 20-50nm크기의 나노 섬유가 그물처럼 엮여있는 구조로 되어있어 기계적, 화학적 성질이 우수하고 결정화도와 흡습성이 높아 산업적 응용가치가 높다. 그러나 전기활성 고분자로 개발할 때 그물처럼 엮여있는 구조로 인한 간섭으로 성능의 저하를 일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Tempo처리된 박테리아 셀룰로오스와 그래핀을 이용하여 대변형을 갖는 작동기를 개발하였고, 그래핀 함량에 따른 작동기의 특성을 분석하였다. 기존 젤 타입 박테리아 셀룰로오스는 섬유소가 그물처럼 얽혀있는 구조이지만 Tempo처리된 박테리아 셀룰로오스는 다발로 뭉쳐있는 섬유소가 한 가닥의 섬유소로 분리되어 물속에 분산되어 있는 구조이다. Tempo처리된 박테리아 셀룰로오스를 이용할 경우 원하는 크기, 모양에 따라 멤브레인 제작이 가능하다는 장점이 있다. Tempo 처리된 박테리아 셀룰로오스와 그래핀을 0.05wt%, 0.1wt% 첨가하여 캐스팅하는 방법으로 박막을 제작하였고, 전도성 고분자를 이용하여 전극층을 형성하였다. 개발된 작동기의 성능은 기존 박테리아 셀룰로오스 작동기 대비 1.6배 이상의 향상된 변위 값을 나타내며, 응답속도 역시 30초 이상 향상된 결과를 얻었다. Tempo처리에 의한 유연한 박막의 성질과 그래핀에 의한 이온 전도도의 향상으로 작동기의 성능이 개선되었다.

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