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문제 정의
- 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 대체 소재의 연구가 진행되고 있는데 그 중 가장 대표적으로 연구되는 소재로는 은 나노와이어, 그래핀, 전도성 고분자 등이 있다. 각 소재를 신축성 전극에 활용하기 위한 제조 공정 및 적용 분야에 대해 리뷰하고자 한다.
- 관한 최신 동향을 리뷰하였다. 기존의 전극에 사용되는 금속 기반의 물질들은 우수한 전기 전도성을 나타내는 반면, 신축성을 나타내기에는 어려움이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구를 중점적으로 소개하였다. 먼저, 금속 기반의 전극이 가진 장점을 유지하기 위해 구조적 디자인의 관점으로 접근하는 방식과 신축성을 구현할 수 있는 새로운 전극 재료를 도입하는 방식에 대한 결과가 주로 보고되었다.
- 이 원리에 기초하여 박막 형태의 금속 재료를 기반으로 한 전극을 제조하면 신축성과 우수한 전기적 특성을 동시 에 구현할 수 있게 되며, 이는 재료의 다양한 구조적 변형을 통해 실현될 수 있다. 본 고에서는 그 중에서도 최근 가장 활발하게 연구되고 있는 mesh, micro/nano-crack 구조에 대해 소개하고자 한다.
- 본 고에서는 신축성 디바이스 용 전극 개발에 관한 최신 동향을 리뷰하였다. 기존의 전극에 사용되는 금속 기반의 물질들은 우수한 전기 전도성을 나타내는 반면, 신축성을 나타내기에는 어려움이 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구를 중점적으로 소개하였다.
- 본 논문에서는 PDMS 복합체와 latex paint 복합체를 joule heater 제조에 이용하였는데, 빠른 동작 속도와 안정적인 성능을 보여줬다는 것을 가해진 voltage와 온도 사이 에서 나타난 선형적인 그래프를 제시하며 입증하였다. 해당 연구에서 제조된 UGS는 그래핀이 지닌 전기 전도도, 낮은 중량, 열 안정성으로 인해 메모리 소자, 센서, 슈퍼 커패시터 등에 적용이 가능하다고 주장하고 있다.
- 이처럼 디바이스의 응용 분야에 따라 전극에는 신축성 외에도 전기 전도도, 투과도, 평탄도(smooth ness) 및 공정과의 적합성 등 다양한 특성이 요구되고 있다. 본 리뷰에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 신축성 전극의 개발에 중점을 두어 다양한 소자에 적용한 사례를 소개하고자 한다. 특히, 기존의 무기물 기반 전극 소재를 사용할 경우 소재가 가지는 고경도와 취성으로 인해 신축성 구현에 대한 어려움을 보완하는 방법과 새로운 대체 소재를 이용한 결과를 통해 연구 동향을 살펴보려 한다.
- 본 리뷰에서는 이러한 요구 조건을 만족시키는 신축성 전극의 개발에 중점을 두어 다양한 소자에 적용한 사례를 소개하고자 한다. 특히, 기존의 무기물 기반 전극 소재를 사용할 경우 소재가 가지는 고경도와 취성으로 인해 신축성 구현에 대한 어려움을 보완하는 방법과 새로운 대체 소재를 이용한 결과를 통해 연구 동향을 살펴보려 한다.
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