접착제를 사용하지 않고도 강력한 접착력을 유지하며 균열을 막는 하이브리드 패치 기술이 등장했습니다. 웨어러블 기기와 VR 장비, 헬스케어 산업 등에 적용돼 다양한 혁신을 가져올 것으로 기대되는데요.
UNIST 기계공학과 정훈의 교수 연구팀은 아주 작은 부분부터 큰 부분까지 균열을 방지하는 ‘프로그래머블 메타 패치’ 기술을 개발했다고 밝혔습니다. 이 기술은 접착력을 극대화하면서도 원하는 방향으로 제어하며 붙일 수 있다고 합니다.
하이브리드 패치는 육각형 기둥과 팁 구조, 비선형 절단 구조를 적용해 기존 접착제보다 70배 강한 접착력을 발휘합니다. 화학 접착제를 사용하지 않아 피부에 자극이 없고, 재사용도 가능합니다. 마이크로 크기의 미세한 부분부터 메크로 크기의 큰 표면까지 균열을 방지하는 데 효과적입니다.
이 접착 패치는 자연에서 영감을 받아 만든 접착구조와 키리가미 메타구조를 결합한 것입니다. 접착력과 붙는 방향을 필요에 따라 조절할 수 있죠. 방향에 따라 접착력이 달라지지만, 원하는 방향으로만 붙일 수 있어 매우 효율적입니다.
정훈의 교수는 “기존 바이오헬스케어와 웨어러블 디바이스의 피부 접착 기술은 화학적 접착제로 인해 피부에 자극을 주고, 재사용이 어려웠다”며, “강한 접착력을 유지하면서도 방향성 접착을 적용해 피부 자극을 줄이고, 재사용 가능한 접착 기술을 개발했다”고 설명했습니다.
패치를 활용해 제작된 웨어러블 VR 장치는 피부에 거의 자극을 주지 않으면서도 모든 방향에서 강력하게 붙습니다. 통기성도 뛰어나 사용자의 편의성을 극대화했습니다. 피부 접착 기술의 한계를 극복한 이 성과는 바이오헬스케어 분야에서도 많은 관심을 갖는다고 합니다.
연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드벤시스(Science Advances)'에 9월 13일 게재됐습니다.
논문명: Multiscale Crack-Trapping for Programmable Adhesives
#용어설명
1. 키리가미 (Kirigami)
오리가미의 변형으로 평면 물체의 선을 따라 칼로 오려내 패턴 및 구조물을 만드는 방식
2. 오리가미 (Oirigami)
종이 접기와 같은 의미로, 평면 물체를 접거나 결합하여 구조물을 만드는 방식
3. 균열 트래핑 (Crack trapping)
물체에 부착된 필름 등 박리 시 필름과 물체 사이의 균열이 박리 방향으로 진행 되는 현상
