생체 분해성 e ink로 만든 3D 프린팅 전자 회로

(The e-ink (black) can be printed onto curved structures such as bottles. Credit: Empa)

(Two 3D-printed cuboids of the e-ink, each measuring 1 cm wide (printed electronic sensors can be seen in the background)Empa)

3D 프린터의 새로운 도전 중 하나는 전기 회로를 프린팅하는 것입니다. 기본적으로 잉크젯 프린터가 잉크를 종이에 뿌리는 것처럼 전기가 통하는 물질을 뿌리는 것입니다. 하지만 상당수 전자 잉크 (e-ink)가 금속 성분이나 중금속을 포함하고 있고 환경에서 쉽게 분해되지 않기 때문에 대량으로 사용되면 기존의 전자 쓰레기와 함께 환경 문제를 더 심각하게 만들 것으로 우려되고 있습니다.

스위스 연방 재료 과학기술 연구소 (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Empa)의 과학자들은 생체 물질에서 유래된 생분해성 대체품을 찾아냈습니다. 연구팀이 찾아낸 소재는 랙 (lac) 깍지진디 벌레가 분비하는 소재인 셸락 (Shellac)입니다.

통상 니스나 접착제 소재로 사용하는 천연 소재인데, 그 자체는 사실 전도성이 없기 때문에 전도성 소재의 접착제로 사용됩니다. 실제로 전도성이 있는 것은 작은 흑연 입자들 (graphite platelet)로 셀락 소재 기반 접작체와 적절한 비율로 섞어서 전자 잉크를 만들 수 있습니다. 그리고 이를 2D 혹은 3D 구조로 출력하는 것입니다.

연구팀이 개발한 생분해성 전자 잉크는 분해되더라도 환경에 해로운 중금속을 남기지 않으며 쉽게 생산이 가능해 가격도 낮출 수 있습니다. 또 알코올 소재로 지울 수 있어 더 다양한 응용이 가능합니다. (예를 들어 패치 형태로 붙였다가 알콜 솜으로 닦아서 지울 수 있음) 아이디어는 괜찮아 보이는데 얼마나 실용성이 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/environment/biodegradable-e-ink-3d-printed-electronics/

https://www.nature.com/articles/s41598-021-03075-4

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) ) 앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는 미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986 (동영상) V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다. 참고 https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

자세한 내용 보기

100 테슬라급 자기장 도달

미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡ 웨버 (Wb) 는 자속의 단위) 의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다. 이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다. ( The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse. ) 이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은 Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter 로 요약할 수 있다고 합니다. 아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

자세한 내용 보기

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다. 책 정보: http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24: http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가: http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘: http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고: http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 : http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고: http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

자세한 내용 보기

고든의 블로그 구글 분점

이 블로그 검색