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신축성 디바이스는 다양한 디자인을 적용할 수 있고 형태에 대한 제약을 최소화 할 수 있어 수요가 점점 증가하고 있다. 신축성 디바이스의 핵심인 신축 소자뿐만 아니라 소자 사이를 연결해 주는 배선 전극에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 물결 무늬나 코일 형태의 금속 전극, 탄소 소재, 하이드로젤, 액체 금속을 사용한 전극 등이 연구되었다. 하지만 이러한 방법들은 공정 과정이 복잡하거나, 변형 시 전기적 저항 변화가 크며 액체 금속의 경우 봉지 공정이 반드시 필요하다. 또한 단일 소재를 활용한 신축성 전극은 물질적인 한계로 인하여 신축성을 향상시키는 데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 ...

신축성 디바이스는 다양한 디자인을 적용할 수 있고 형태에 대한 제약을 최소화 할 수 있어 수요가 점점 증가하고 있다. 신축성 디바이스의 핵심인 신축 소자뿐만 아니라 소자 사이를 연결해 주는 배선 전극에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 물결 무늬나 코일 형태의 금속 전극, 탄소 소재, 하이드로젤, 액체 금속을 사용한 전극 등이 연구되었다. 하지만 이러한 방법들은 공정 과정이 복잡하거나, 변형 시 전기적 저항 변화가 크며 액체 금속의 경우 봉지 공정이 반드시 필요하다. 또한 단일 소재를 활용한 신축성 전극은 물질적인 한계로 인하여 신축성을 향상시키는 데 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 은 나노 선을 전극에 적용하는 연구가 활발히 진행되었다. 은 나노 선은 용액에 분산되어 있어 전극을 형성하는 공정이 쉽고, 높은 전기적 전도도를 가지고 있다. 은 나노 선은 네트워크 형태로 형성하면 신축성 있는 배선의 재료로써 좋은 역할을 할 것으로 기대하지만, 나노 선들 간의 접촉이 불안정하여 늘렸을 때 저항이 크게 증가하는 문제가 있다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 은 나노 선과 은 나노 입자를 섞어 하이브리드 잉크를 활용한 배선 제작을 통해 전기적 접촉 불량에 대한 문제를 해결하고자 했다. 하이브리드 잉크로 제작한 전극을 신축성 있는 고분자에 함입하여 인장률에 따른 저항과 열처리 온도에 따른 저항을 평가했다. 175℃에서 열처리한 전극을 인장률 5%로 늘렸을 때, 단일 소재인 은 나노 선이나 은 나노 입자만을 사용하여 제작한 전극은 인장을 견디지 못하고 끊어지거나 저항이 175%로 급격히 증가했지만, 하이브리드 잉크를 사용했을 때는 12.8% 증가했다. 하이브리드 잉크를 사용한 전극은 신축성 히터 및 센서 등에 응용 가능하다.

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