고성능 전기회로 장착 '3D-프린팅 플라스틱' 개발...고성능 소형위성 제작 가능
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고성능 전기회로 장착 '3D-프린팅 플라스틱' 개발...고성능 소형위성 제작 가능
  • 허정운 기자
  • 승인 2019.11.13 11:19
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美 럿거스대 연구진에서 개발
3D-프린팅 플라스틱, 다기능무인기•소형위성•생체이식물 등 제작가능
고에너지 광파장 사용, 현재 기술수준보다 10배 더 많은 전기 전도
(사진=NASA 홈페이지)
(사진=NASA 홈페이지)

(AI타임스=허정운 기자) 미국 럿거스대학교(Rutgers University) 연구진이 내부에 고성능 전기회로를 내장하고 있는 3D-프린팅 플라스틱을 개발해 화제를 모으고 있다.

이번에 개발된 3D-프린팅 플라스틱은 보다 소형화된 다기능무인기, 고성능 소형위성, 생체이식물 및 스마트구조물을 만들 수 있다고 연구진은 설명했다.

최근 3차원인쇄 최신기술 전문지인 ‘3차원인쇄’(Additive Manufacturing)誌에 실린 연구논문에서 연구진은 작은 은선(銀線)결합을 하기 위해 고에너지 광파장을 사용, 그 결과 회로가 현재 기술수준보다 10배 더 많은 전기를 전도하게 됐다는 것이다.

게다가 전도성을 10배 더 향상시킨 덕분에 연구진은 에너지 사용을 줄이고 기기의 수명을 연장해 전자제품의 성능을 더 높일 수 있다고 전했다.

이번 연구를 주도한 연구진 중 한 명인 럿거스대 공과대학 기계항공공학부 라지브 말호트라 교수는 "우리의 혁신은 3D-인쇄와 은나노입자를 결합하기 위해 강렬한 광파장을 사용하는 통합유닛을 전자제품으로 개발하는데 상당한 가능성을 보여주고 있다"고 말했다.

이어 그는 “폴리머 또는 플라스틱으로 만들어진 3D-프린팅 구조물에 전기를 상호연결시키면 더 작고 에너지효율이 좋은 장치의 새로운 패러다임을 만들 수 있다”며 “이러한 장치에는 ‘큐브샛’(CubeSats)이라 불리우는 소형위성, 드론, 송신기, 조명 및 동작센서 그리고 글로벌포지셔닝시스템(GPS)이 포함될 수 있으며 또한 그러한 전기 상호연결은 또한 종종 전자기 차폐를 위한 안테나, 압력센서, 전기코일 및 전력망에 사용된다”고 설명했다.

또한 연구진은 영사기 등에 사용되는 고압램프인 크세논램프에서 나오는 고에너지 광선을 특징으로 하는 최첨단 "강력 광선파장 소결(燒結)"을 반도체로 만든 나노미터 크기의 막대를 지칭하는 나노와이어들을 결합하는 데 사용했다.

나노물질들은 밀리미터의 100만분의 1로 사람의 머리카락보다 10만 배 정도 얇은 단위인 나노미터로 측정되며, 이렇게 연결된 은나노물질들은 이미 태양전지, 디스플레이, 무선주파수식별(RFID) 태그 등의 장치에서 전기를 전도하는 데 사용되고 있다.

한편, 연구진은 개발의 다음 단계로 회로의 전도성을 향상시키고 유연한 3D 구조물 안쪽의 유연한 내부회로를 완전히 3차원으로 제작하는 작업에 착수한다고 밝혀 앞으로 이 고성능 전기회로가 내장된 전자제품이 또 어떤 변신을 거듭할지 기대가 모아진다.

【에이아이타임스 aitimes 에이아이타임즈】


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