| 초록 |
4D 프린팅은 재료 내 자극감응형 특성을 프로그래밍 함으로써 발현되는 독특한 기능성의 3차원 구조체 제작을 바탕으로 다양한 응용분야에 큰 파급효과가 예상되는 기술로서 주목받고 있음. 본 과제에서는 자극 감응형 유기소재의 원천기술 및 4D 프린팅 공정기술 연구를 통한, 3차원 구조의 유연 자가치유 이온전도체 구현을 그 목표로 하였음. 이를 통해, 자극감응형 '형상변화' 3차원 구조체에 국한되는 기존의 4D 프린팅 기술을 넘어 다양한 자극감응형 기능성 유기 소재를 4D 프린팅에 적용하여 선제적 4D 프린팅 소재 원천기술을 확보하고자 함. 또한, 소자적용 시 높은 유연성을 나타내며 물리적 데미지에도 자가치유를 통해 기능성의 회복을 나타내는 소재원천기술과 구조적 자유도 확보를 위한 4D 프린팅 공정기술 연구를 통해 센서, 바이오, 로보틱스 등 다양한 응용분야에 적용이 가능한 소재 및 공정 핵심기술의 확보를 수행함. 주요 연구결과는 하기와 같음. ○ 4D 프린팅을 위한 자극감응형 소재기술 연구 및 3차원 구조의 자가치유 촉각센싱 소자 개발 - 4D 프린팅을 통해 제작된 3차원 구조체의 소자 응용시, 전기적 신호 기반 소자 구현을 위한 하이드로젤의 이온전도도 확보 및 물리적 데미지의 자가치유를 통한 물리적 특성 및 기능성의 회복을 기반으로 한 높은 내구도의 소자 구현을 위한 자가치유 네크워크 형성. 이온전도성 자가치유 하이드로젤의 화학구조설계에 따른 점탄성 소재의 유변학적 특성 분석 및 3D 프린팅 공정 적용을 위한 소재 설계 가이드라인 확보 - 피부와 같이 자가치유와 촉각센싱이 가능한 응용부위 최적 형상의 3차원 유연소자의 구현. 필름 타입의 2차원적인 기존 e-skin 소자와는 달리 4D 프린팅을 기반으로 응용부위 최적형상의 3차원 구조 소자 제작가능. 복잡한 소자 제작이나 데이터 프로세싱 과정 없이, 접촉에 의한 높은 신호 대비와 동시에 복잡형상 3차원 구조 소자 상에서도 정확한 접촉위치의 식별이 가능한 자가치유 촉각센싱 소자 구현. (출처 : 보고서(초록) 3p) |
