100% 종이로 만든 전자기기 개발하는 교수

Jun 02, 2023

종이로만 전자 장치를 만들 수 있다고 상상해 보세요. 실리콘 및 플라스틱 기반 부품에 대한 무독성, 비용 효율적, 생분해성 대안은 폐기된 기기와 일회용 센서의 "전자 폐기물"로 빠르게 채워지는 지구를 위한 게임 체인저가 될 것입니다.

이것이 빙엄턴 대학교 최석훈 교수의 비전이다. 그는 에너지를 생성하기 위해 박테리아나 인간의 땀을 사용하는 더 나은 바이오배터리를 만드는 데 수년 동안 노력해 왔습니다. 그 배터리 중 일부는 종이 기반이었으며 이제 그는 그 지식을 회로 기판 및 관련 부품에 적용하기를 희망합니다.

국립 과학 재단(National Science Foundation)의 새로운 400,000달러 보조금은 그가 통합 페이퍼트로닉스(Integrated Papertronics)라고 부르는 개발에 자금을 지원하게 될 것입니다. 3년 간의 수상은 그가 Binghamton에 온 이후 9번째 연방 보조금입니다. NSF에서 7개, 해군 연구실에서 2개입니다.

주요 목표는 밀도가 높고 전도성이 높은 금속 와이어를 사용하여 종이에 다층 고성능 회로 기판을 인쇄하고 이러한 페이퍼트로닉 시스템에 통합할 수 있는 유연한 종이 기반 구성 요소를 만드는 것입니다. 최씨는 이와 같은 완전한 종이 기반 프로젝트는 독특한 아이디어이며 이것이 NSF의 관심을 끌었다고 말했습니다.

"종이 기반 인쇄 회로 기판을 사용한 이전의 모든 작업은 기성 전자 부품을 사용해야 했습니다."라고 Thomas J. Watson 공과대학 및 응용과학 대학의 전기 및 컴퓨터 공학과 교수인 최씨는 말했습니다. “완전히 종이 기반 전자 제품에는 이치에 맞지 않습니다. 우리는 이러한 구성 요소를 종이 기반 커패시터, 레지스터 및 트랜지스터로 교체하고 싶습니다.”

일부 기술 전문가들은 작은 센서를 사용하여 연결하는 사물 인터넷(Internet of Things)에 힘입어 2035년까지 전 세계에 1조 개가 넘는 전자 장치가 있을 것이라고 예측합니다. 현재의 제조 방법을 사용하면 막히는 수백만 톤의 "전자 폐기물"이 생성됩니다. 매립지와 바다.

수년간의 연구를 바탕으로 Choi씨는 Binghamton 생물전자공학 및 마이크로시스템 연구소의 학생들과 함께 페이퍼트로닉스를 한 단계 더 발전시킬 수 있다고 믿습니다.

“저의 장기 목표는 친환경적이고 재생 가능한 전자 시스템을 만드는 것입니다. 그런 의미에서 이 프로젝트는 논리적인 다음 단계입니다.”라고 그는 말했습니다. “제 연구 그룹의 아이디어와 관찰은 우리를 종이 기반 바이오배터리와 자가 구동 종이 기반 바이오센서 분야의 리더로 만들었습니다. 나는 나의 모든 전문 지식, 지식, 경험을 통합하여 완전히 종이 기반 시스템을 만들 것입니다.”

한 가지 과제는 나중에 환경 문제를 일으키지 않고 작업을 잘 수행할 수 있는 무독성 재료를 찾는 것입니다.

"이전 작업에서 우리는 페이퍼트로닉 부품을 개발하고 싶었습니다. 이것이 우리의 초점이었고 독성 물질이나 효과가 있는 모든 것을 사용했습니다."라고 그는 말했습니다. “하지만 이제는 생분해성 소재를 사용해 작은 부품도 만들고 싶어요.”