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

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통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

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