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최대 8배까지 늘어나는 투명전극 개발

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2016년 06월 13일 18:00 프린트하기

윤석구 고려대 기계공학부 교수(왼쪽)와 논문 제1저자로 참여한 안성필 연구원 - 고려대 기계공학부 제공
윤석구 고려대 기계공학부 교수(왼쪽)와 논문 제1저자로 참여한 안성필 연구원. - 고려대 기계공학부 제공

8배까지 쭉 늘려도 끄떡없이 전기가 흐르는 유연한 투명전극이 개발됐다.


윤석구 고려대 기계공학부 교수팀과 알렉산더 야린 미국 일리노이대 교수팀은 공동으로 고분자 나노섬유에 구리를 전기도금하는 방법을 통해 기존보다 전기전도성이 뛰어나면서도 신축성이 좋은 투명전극을 개발했다고 13일 밝혔다.


투명전극은 이름처럼 빛이 투과하는 전극으로 디스플레이를 만드는 데 많이 쓰인다. 최근 각광 받는 웨어러블 디스플레이에 활용하려면 투명한 데 그치지 않고 구부렸다 폈다 할 수 있는 유연성과 신축성이 필요하다.


이에 과학자들은 은 나노와이어에 기대를 걸었다. 전도성과 유연성이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있기 때문이다. 하지만 와이어 사이에 저항이 크고 코팅 비용이 비싸다는 단점은 풀어야할 과제였다.


연구팀은 은 나노와이어 대신 수 백 ㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 굵기의 고분자 나노 섬유 위에 구리를 전기도금하는 방식을 택했다. 그 결과 전기전도성은 기존 대비 10배 이상 높아졌으며, 8배까지 늘려도 손상되지 않았다.

 

은 나노와이어의 고질적 문제였던 와이어간 저항 문제도 해결됐다. 연구팀이 개발한 투명전극이 달성한 전기전도성과 신축성은 모두 세계 최고 기록이다.


윤 교수는 “이 투명전극은 구부릴 수 있을 뿐 아니라 늘려도 전기전도성을 유지하기 때문에 플렉서블 투명디스플레이뿐 아니라 차세대 태양전지, 각종 첨단센서 등에 다양하게 응용할 수 있을 것”이라 설명했다.


연구결과는 재료분야 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 13일자에 실렸다.

 

투명전극은 이름처럼
투명전극은 이름처럼 '투명'하기 때문에 빛을 투과시킨다(왼쪽). 이 투명전극을 이용해 불을 밝힌 모습. - 고려대 기계공학부 제공 


이우상 기자

idol@donga.com

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