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전도성 고분자 액추에이터 인공근육

전문가 제언: ○ 전도성 재료라 하면 금속이나 일부 무기화합물로 알려져 있으나, 폴리아세틸렌 등의 고분자 재료도 전도성을 갖는다는 것이 발견된 지 30년이 경과하고 있다. 전도성 고분자는 당초 금속 등의 대체 활용이 연구의 목적이었으나, 소형 경량화와 유연성이라고 하는 시대의 요구에 적응할 수 있는 전도성 기능재료로써의 독자적 응용이 전개되고 있다. 향후 첨단 전자 디바이스에 필수불가결한 기본소재로도 등장하고 있다.

○ 불소계 이온교환수지의 전도성 고분자를 베이스로 한 이온 전도성 고분자 액추에이터는 경량, 저전압 구동, 높은 굴곡 응답성, 가공 용이성 등의 특성이 있다. 종래 액추에이터의 대체가 아닌 새로운 용도 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 본 문헌에서는 이 액추에이터의 소재, 기능, 구성, 응용성 등을 살펴보았다.

○ 이온교환수지와 전도성 고분자가 갖는 각각의 소재 특성은 대체로 큰 구동력을 얻을 수 있고, 우수한 성형성, 소형 경량화에 적합하다는 것이다. 이런 유리한 점에 따라 인공근육 같은 부드러우면서 여러 복잡한 동작이 가능한 액추에이터의 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다.

○ 전도성 고분자의 용도는 크게 3가지로 나눌 수 있다. ①높은 전기전도도가 요구되는 용도 ②전기전도도는 반도체 영역이나 이동도가 요구되는 용도 ③그 이외의 기능이 요구되는 용도가 그것이다. 높은 전기전도도가 요구되는 용도로 분류되는 전도성 고분자 콘덴서는 전도성 고분자의 실용화로 이미 큰 시장을 형성하고 있다.

○ 전도성 고분자는 광전효과, 축전성, 운동 에너지성 등의 기능이 우수하기 때문에 유기 EL, 유기 메모리, 박막 태양전지, 소프트 액추에이터 등 최첨단 차세대 디바이스 재료로 점점 기대가 커지고 있다. 전도성 고분자는 유기고분자 재료이기 때문에 내열?내후성과 기능 열화 등 해결해야 할 과제가 남아있으며, 제조가공법 면에서도 개선의 여지가 남아 있다. 이를 위해 고분자 구조제어와 신규 재료개발을 통한 기능향상 및 제조방법의 개선이 이루어져야 한다.

저자: Sewa Shingo
자료유형: 학술정보