의류만큼 부드럽고 내구성이있는 바카라 꽁 머니지스터를 개발했습니다

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (Nakabachi Ryoji) (이하 "AIST"라고 불림) Nanotube 실용 연구 센터 [연구 센터 디렉터 Hata Kenji] CNT 응용 프로그램 팀 Sekiguchi Takako, Sekiguchi Takako, Tanaka Fumiaki의 전직 특수 연구원이 소프트로 이어지는 전적으로 의류를 개발하지 못했을 것입니다 (스트레치, 굽힘, 비틀림, 압축, 충격)

이 바카라 꽁 머니지스터는 금속이나 산화물과 같은 단단한 재료를 사용하지 않습니다단일 벽 탄소 나노 튜브 (단일 벽 CNT), 고무, 젤과 같은 소프트 탄소 기반 재료 만 구성되므로 부하가 적용될 때 모든 구성 요소가 통합되고 변형됩니다 옷에 착용하면 인체의 모양에 따라 자유롭게 변형되어 몸에 스트레스가 줄어 듭니다 앞으로, 간호 로봇의 생물학적 감지 시스템 및 피부와 같은 의료 인간 모니터링 전자 제품에 응용 프로그램이 이루어질 것으로 예상됩니다

이 연구에 대한 자세한 내용은 미국 Academic Journal나노 편지곧 온라인 버전에 게시되었습니다

옷에 넣고 씻는 것은 괜찮습니다

의류와 같은 부드러운 전자 장치를 만들면 인체에 많은 스트레스를주지 않고 맥박, 부정맥의 존재 또는 부재 및 피부 온도와 같은 건강을 측정 할 수 있습니다 그러나 기존의 전자 장치는 금속, 산화물 및 합금과 같은 단단한 재료를 사용하기 때문에 유연성과 내구성을 결합한 장치를 실현하기가 어려웠습니다

AIST,네트워크 구조전도성 단일 층 CNT 고무 복합 재료 (2011 년 10 월 12 일에 AIST 언론의 애니메이션) 및 높은 정밀도로 성형 할 수있는 CNT 고무 복합 재료 (2013 년 8 월 28 일에 AIST 언론의 애니메이션) 또한, 단일 계층 CNT는 금속성 및 반도체 특성을 가지므로 바카라 꽁 머니지스터로서 기능하는 반도체 특성으로 단일 계층 CNT를 선택적으로 분리하는 기술을 개발했습니다 (2011 년 5 월 11 일에 AIST 언론의 애니메이션)

이번에는 단일 계층 CNT의 전기적 특성 및 네트워크 구조를 이용했으며, 바카라 꽁 머니지스터 전극으로서의 신축성 전도성 단일 층 CNT 고무 복합 재료를 사용하여 소프트 재료로 만든 바카라 꽁 머니지스터를 개발하고 동시에 단일 층 CNT가 바카라 꽁 머니스 디스 테이터로서 반도체 특성을 갖습니다

이 연구 개발의 일부는 일본 과학 및 기술 기관 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트 팀 유형 연구 (CREST)의 연구 분야에서 "자체 조직 프로세스로 만든 기능적으로 복잡한 CNT 장치로 만든 소프트 나노 름 장치"(CREST)의 연구 주제에 의해 지원되었습니다

그림 1 (왼쪽 상단)에 표시된 바와 같이, 우리는 소스, 배수 및 게이트, 채널에 반도체 특성을 갖는 단일 층 CNT 고무 복합 재료 및 절연 층Iongel, 보드실리콘 고무사이드 게이트 바카라 꽁 머니지스터단단한 금속이나 산화물은 사용되지 않으며 모든 성분은 의류와 유사한 방식으로 유연합니다 바카라 꽁 머니지스터의 특성은도 1 (오른쪽)에 도시된다현재is -50 µa,온 오프 비율is 10⁴, 성능은 이전에보고 된 유연한 바카라 꽁 머니지스터와 비슷합니다

그림 1 개발 된 바카라 꽁 머니지스터 (왼쪽 상단), 구성 요소 (왼쪽 하단), 성능 (오른쪽)

그림 2는 부드러움과 내구성의 지표로서 바카라 꽁 머니지스터 및 다양한 금속, 플라스틱 및 의류 재료의 특성을 보여줍니다Young Modulusand허용 탄성 변형Young 's Modulus는 물질에 대한 물질에 적용되는 힘의 비율이며, 허용되는 탄성 변형의 양은 내구성의 지표가되는 변형의 양은 내구성의 지표로 내릴 수있는 균주의 양입니다 개발 된 바카라 꽁 머니지스터의 구성 요소 인 전도성 단일 층 CNT 고무 복합 재료, 이온 겔 및 실리콘 고무는 의류와 유사한 부드러움과 내구성을 나타냅니다

그림 2 이시기에 개발 된 바카라 꽁 머니지스터의 젊은 모듈러스 및 허용 탄성 변형률

그림 3은 하이힐 주변과 주변의 바카라 꽁 머니지스터 특성을 보여줍니다 (압력 : 약 25 MPa) 개발 된 바카라 꽁 머니지스터는 모든 구성원이 통합되고 변형되어 계면에서 응력 및 변형의 농도를 억제함에 따라 개발되었습니다 그것은 하이힐에 의해 발을 딛는 큰 압력에 관해서도 깨지지 않고 그 특성을 유지합니다 이는 일상 생활에서 발생할 수있는 하중들 사이에서도 가혹한 것으로 간주됩니다

그림 3 : 바카라 꽁 머니지스터 (배경)는 밟기 전후에 하이힐과 성능을 밟았습니다 (오른쪽 하단)

앞으로 바카라 꽁 머니지스터뿐만 아니라 소프트 센서 및 에너지 장치와 통합하여 의료용 사용을위한 인체 압력 분포 감지 시스템과 같은 인간 모니터링 시스템을 개발할 것입니다 이것은 의복처럼 착용 할 수 있고 신체에 부담을주지 않는 인간 친화적 인 전자 장치를 개발할 것입니다

◆ 단일 벽 탄소 나노 튜브 (단일 벽 CNT)

탄소 나노 튜브 (CNT)는 탄소 원자로만 구성된 일차원적인 나노 물질이며, 직경은 04 ~ 50 nm이고 길이는 1 내지 수십 수십 µm입니다 화학 구조는 흑연 층을 롤링하고 함께 스티칭하여 표현되며, 하나의 층 만있는 단일 층을 단일 벽 탄소 나노 튜브라고하며 전자 구조는 흑연 층이 상처를 입는 방식에 따라 금속 또는 반도체가됩니다[참조로 돌아 가기]

◆ 네트워크 구조

탄소 나노 튜브가 서로 얽히고 넓은 영역 위의 메쉬 모양으로 연결되는 구조를 단일 계층 CNT의 네트워크 구조라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 이온 겔

이온 성 액체는 실온에서 액체가 될 수있는 염이지만 이온 성 겔은 이온 성 액체와 중합체를 혼합하여 겔화됩니다 비 휘발성, 전기 절연 및 높은 이온 전도도와 같은 바카라 꽁 머니지스터의 절연 필름으로서 우수한 특성을 갖는다[참조로 돌아 가기]

◆ 실리콘 고무

주요 골격으로서 실록산 결합 (-si-o-si-)이있는 고무 다른 고무와 비교할 때 화학적으로 안정적이며 우수한 내열성, 화염 지연 및 전기 절연 특성을 갖습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 사이드 게이트 바카라 꽁 머니지스터

게이트 전극이 소스/배수 전극과 동일한 평면에 배열되는 구조를 갖는 바카라 꽁 머니지스터 이온 겔의 전극 층 형성은 바카라 꽁 머니지스터를 작동시키는 데 사용된다[참조로 돌아 가기]

◆ 현재, 온 오프 비율

바카라 꽁 머니지스터를 스위치로 사용할 때 중요한 특성 값입니다 ON 전류는 전류가 적용될 때의 현재 값이며, 특정 값을 초과하지 않는 한 실제 스위치로 사용할 수 없습니다 ON/OFF 비율은 현재 전원 상태와 컷오프 상태 사이의 현재 값 사이의 비율이며 스위치 값이 클수록 스위치가 더 좋습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Young Modulus

Hook의 법칙이 보유하는 탄성 범위 내에서 동축 방향으로 응력과 변형률의 비례 계수[참조로 돌아 가기]

◆ 허용 가능한 탄성 변형률

응력을 제거한 후 스트레인이 생성되어 물질에 응력이 적용될 때 원래 치수로 돌아갈 수있는 최대의 변형률[참조로 돌아 가기]