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문제 정의
- 2010년 Nature Material에 인공피부에 대한 연구 두 건이 같은 호에 소개된 바가 있다. 두 연구 모두 인쇄공정이 적용되지는 않았었지만, 발표된 내용이나 향후의 목적으로 볼 때 인쇄공정의 적용 가능성이 매우 높을 것으로 기대되어 간략하게 소개하고자 한다. K.
- 현재까지 발표된 연구들의 경우, 인쇄공정과 다른 공정 방법을 혼용한 경우가 대부분으로 본 고에서는 flexible sensor의 제조 방법으로서 전 공정 혹은 일부라도 인쇄공정이 적용이 된 대표적인 연구들을 소개하도록 하겠다. 또, 마지막에는 인쇄공정이 적용된 flexible sensor array의 응용 분야로서 많은 관심을 받고 있는 인공피부에 대해 간략하게 소개하고자 한다.
- Nano-particle layer가 형성된 rigid 기판을 flexible polycarbonate 기판에 밀착시키고 그 위에 적절한 열과 압력을 가해주기만 하면 gold nano-particle 들이 polycarbonate 기판으로 옮겨가게 된다. 이 연구에서는 scattering wave guide sensor를 제작하기에 알맞은 수준의 열과 압력 같은 공정 조건을 제시하고, 이를 통해 제작된 sensor의 특성에 대해 소개하고 있다. <그림 5>는 sensor 제작에 사용된 nano-imprint lithography 방법과 제작된 sensor의 간단한 모식도이다.
- 제일 먼저 Chemical/Bio sensor 중 sensor의 광학적인 성질을 이용하는 colorimetric sensor에 대해 소개하겠다. colorimetric sensor는 sensor가 특정 물질에 노출됨에 따라 시각적으로 색이 변하는 현상을 이용해 대상 물질의 존재 유/무 혹은 그 농도 까지도 측정 할 수 있는 소자를 의미한다.
- 또, 인공피부의 이상적인 기능성을 생각해보면 최소한 2가지 이상의 다른 감각을 감지할 sensor가 집적되어야 하는데, 단순한 구조의 단일 flexible sensor 혹은 그 array를 인쇄공정으로 제작하는 수준의 연구가 진행 중인 현재 수준으로 보았을 때 인공피부를 인쇄공정으로 제작하기에는 아직 무리가 있는 것도 사실이다. 하지만 최근에 초기 수준으로서 인쇄공정이 적용된 몇몇 연구, 또 향후 인쇄공정 적용의 가능성이 보이는 연구들이 발표되어 눈길을 끌고 있어 이를 소개하고자 한다.
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