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재료공학

웨어러블 디바이스에서의 액체금속 (Liquid metal) 활용

by intermetallic 2023. 4. 1.

액체 금속은 녹는점이 매우 낮아 상온에서 액체 상태를 유지하기 때문에, 금속으로서의 전도성을 가지면서 유연성 및 쉽게 변형될 수 있는 독특한 특성을 가진 금속입니다. 이러한 특성은 웨어러블 디바이스에서 사용하기에 매력적인 재료입니다. 

웨어러블 기기에 가장 일반적으로 사용되는 액체 금속 중 하나는 갈륨, 인듐 및 주석의 무독성 합금인 Ga-In-Sn(갈린스탄)입니다. Ga-In-Sn액체금속은 전도성이 뛰어나 센서용 전극이나 연결(interconnection)에 사용하기에 이상적인 재료입니다.

 

액체 금속의 응용

액체 금속은 또한 신축성 도체로 사용될 수 있으며, 전자 장치를 손상시키지 않고 신축 및 구부릴 수 있는 웨어러블 장치를 만들 수 있습니다. 액체 금속을 신축성고분자 매트릭스 안에 분산 내장함으로써, 착용자의 신체 형태에 따라 신축성을 가진 전도성의 생성이 가능하게 합니다. 최근 액체 금속을 실제 활용하는 방법으로 이런 식으로 고분자 속에 액체 금속 입자를 분산 내장하는 방식을 많이 시도 하고 있는 것 같습니다.

액체 금속의 또 다른 장점은 자가 치유 회로를 만드는 데 사용될 수 있다는 것입니다. 웨어러블 기기가 손상되면 액체 금속이 흘러 손상된 부위를 채울 수 있어 회로의 전도성을 회복할 수 있습니다.

 

액체 금속의 과제

웨어러블 기기에서 액체 금속을 사용하는 것과 관련된 몇 가지 과제도 있습니다. 예를 들어 누출, 부식 가능성 및 우발적인 섭취를 방지하기 위해 신중한 취급이 필요합니다.

 

그럼에도 불구하고, 액체 금속의 독특한 특성은 그것들을 매우 유연하고 순응적이며 착용자의 움직임에 적응할 수 있는 차세대 웨어러블 장치의 개발을 위한 유망한 재료로 만듭니다.

Photo by Dan Cristian Pădureț on Unsplash

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29859-4

 

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