와세다 대학 액티브 에이징 연구소는 생체 재료, 메카트로닉스, MEMS의 이 분야의 젊은 연구자들이 결집하고 고분자 나노 시트의 유연성과 밀착성을 이용하여 열처리를 사용하지 않는 방법으로 전자 소자를 고정 통전시키는 밀봉 기술을 개발했다고 발표했다.또한 개발한 디바이스를 유연한 생체 조직 표면에서도 안정적으로 통전시키는 데 성공했다.

 최근, 셔츠나 손목시계와 같이 신체에 장착하는 것으로 생체 정보(체온, 맥박, 혈압, 혈중 산소 농도, pH, 근전위 등)를 계측하는 웨어러블 디바이스가 보급되고 있다.또한 박막형성기술의 진보와 함께 차세대 웨어러블 디바이스의 형태는 피부 등의 생체조직에 반창고처럼 '붙이는' 시대에 진전될 것으로 예상되고 있다.붙여 넣을 때 위화감이 없도록 전자 회로를 구성하는 소자를 부드러운 플라스틱 박막 표면에 부착 할 필요가 있지만, 종래의 전자 소자의 고정 방법에서는 고온 처리를 필요로하는 접합부가 경화된다는 문제가있다 , 기재를 얇게 할수록 소자를 안정적으로 고정하는 것이 곤란했다.

 그래서 연구 그룹은 고분자 나노 시트의 유연성과 밀착성을 이용하여 열처리를 사용하지 않는 방법으로 전자 소자를 고정·통전시키는 밀봉 기술을 개발.나노시트는 수십 내지 수백 나노미터의 초박성으로부터 유래된 높은 유연성 및 밀착성을 나타낸다.이번 연구에서는 이 나노시트 표면에 도전성은 잉크의 인쇄, 나노시트의 유연성과 밀착성을 이용한 배선·소자의 밀봉, 또한 LED를 탑재한 디바이스의 피부상에서의 동작성에 대해서 검증 했다.

 검증 결과, SBS라는 나노시트에서 전자소자를 사이에 두었는데 납땜 등의 고온 처리 공정을 이용하지 않고, 나노시트의 유연성과 밀착성을 이용하여 배선과 전자소자를 접속하는 데 성공했다.또한, 나노시트의 막두께를 얇게 할 정도로 전자소자의 밀폐성은 향상되어, 보다 작은 접촉저항값으로 접속할 수 있었기 때문에, 인쇄 배선과 소자의 전기적 접속은 나노시트 특유의 유연성과 밀착성으로 유래하는 것을 밝혔다.또한 SBS 나노시트와 LED로 구성된 디바이스(시트부 총막 두께: 약 800nm)를 피부에 부착한 바, 유연한 생체 조직 표면에서도 LED를 안정적으로 점등시키는 데 성공했다.

 이 연구에서 개발한 방법은 기재가 얇고 부드럽기 때문에 피부 등에 붙일 때 위화감이 없고 접착성이 높다는 우위점이 있다.또한 내열성이 낮은 플라스틱 기재나 전자 소자에 응용할 수 있어 IC칩 등의 정밀 기기의 밀봉에도 유용.또, 전자회로의 배선은 가정용의 잉크젯 프린터로 설계・인쇄할 수 있어, 나노 시트를 인쇄 기재와 밀봉재에 사용하면, 누구라도 간단하게 저비용으로 「피부 부착형 일렉트로닉스」를 제작 가능하고, 학습 용 키트로서의 이용도 예상된다고 한다.

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