KIST, 자가회복하는 스마트폰 액정 소재 개발

자가회복하는 스마트폰 액정 소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀이 연세대 한학수 교수 연구팀과 균열이나 손상된 기능을 스스로 복원할 수 있는 자가 치유 투명 전자소재를 개발했다고 19일 밝혔다.

투명 폴리이미드는 유리처럼 투명하고 강도가 세 폴더블이나 플렉서블 디스플레이 등 모바일 제품에도 이미 상용화 돼 활용되고 있고, 항공우주, 태양전지 등 산업 전반에 활용되고 있는 소재다.

연구팀은 이같은 장점은 유지하면서도 어떠한 환경에서도 쉽고 빠르게 능동적인 복원이 가능하도록 식물의 일종인 아마 씨에서 추출한 아마인유를 활용했다.

아마인유는 상온에서 쉽게 경화되는 특성이 있어 그림을 보존하기 위한 코팅 물질로도 많이 사용되고 있다.

연구진은 아마인유를 담은 마이크로캡슐을 제조한 후, 제조한 마이크로 캡슐을 실리콘과 섞어 투명 폴리이미드 위에 코팅해 보호층을 만들었다.

이 소재는 손상이 생기면 마이크로캡슐이 터져 아마인유가 흘러나와 손상된 부분으로 이동한 뒤 경화되어 스스로 복원한다. 이러한 자가치유 기능은 국소적인 손상에서 국부적인 손상범위까지 복원할 수 있다는 장점이 있다.

또한 단단한 소재임에도 자가치유 기능을 갖고 있으며 고온의 열을 가하지 않아도 상온에서도 스스로 복원되며 습도, 자외선에도 반응해 치유 속도가 더 빨라지는 장점을 갖고 있어 최대 20분 이내에 손상의 95% 이상이 복원됐다.

정용채 센터장은 “손상된 고분자 소재의 물성과 수명을 근원적으로 해결할 수 있는 자가복원 투명 폴리이미드를 제조하였고, 유연디스플레이 및 전자재료 디바이스 등 그 소재의 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다”며 “향후 보다 향상된 물성확보를 위해서 추가적인 구조를 검토하고 응용범위를 확대할 예정”이라고 말했다.