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일회용 센서 등에 보다 환경 친화적인 접근 방식을 제공하는 종이 기반 전자 장치인 "페이퍼트로닉스(papertronics)"를 개발하고 있는 Binghamton University 팀은 이 개념을 더욱 발전시키기 위해 NSF(National Science Foundation)로부터 400,000달러의 보조금을 받았습니다.

"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 최석현(Sean)이 설명합니다. 페이퍼트로닉스 프로젝트를 주도하세요. "완전히 종이 기반 전자 제품에는 이치에 맞지 않습니다. 우리는 이러한 구성 요소를 종이 기반 커패시터, 레지스터 및 트랜지스터로 교체하고 싶습니다."

보조금은 작년 10월에 발표된 논문에서 입증된 기술의 확장된 용도와 확장에 대한 연구 자금을 지원하는 데 사용될 예정입니다. 주로 의료용 센서와 같은 일회용 전자 장치를 목표로 하는 "통합 페이퍼트로닉스" 장치는 종이에 왁스를 인쇄하고 녹인 다음 잉크와 스크린 인쇄된 은을 추가한 다음 전해질을 사용하여 일부를 활성 구성 요소로 바꾸는 방식으로 만들어집니다.

10월 논문을 작성한 팀은 저항기, 트랜지스터 및 슈퍼커패시터 장치를 결합한 작동 증폭기를 포함하여 다양한 기능성 페이퍼트로닉 장치로 기술의 잠재력을 시연했습니다. 테스트 후 앰프는 불에 타서 재가 되었으며, 기존 전자 제품과 관련된 유해 물질은 전혀 남지 않았습니다.

"저의 장기적인 목표는 친환경적이고 재생 가능한 전자 시스템을 만드는 것입니다. 따라서 그런 의미에서 이 프로젝트는 논리적인 다음 단계입니다."라고 최씨는 말합니다. "내 연구 그룹의 아이디어와 관찰은 우리를 종이 기반 바이오배터리와 자가 구동 종이 기반 바이오센서 분야의 리더로 만들었습니다. 저는 모든 전문 지식, 지식 및 경험을 통합하여 완전히 종이 기반 시스템을 만들 것입니다. "

하지만 최씨와 동료들은 미래 전자제품을 종이로 전환하는 방법을 연구하는 유일한 사람은 아닙니다. 지난해 11월 난양공과대학 연구팀은 폐지를 고용량 리튬이온 배터리용 재료로 바꾸는 방법을 시연했다. 9월에 인도 과학 연구소(IISc)와 Pandit Deendayal 에너지 대학의 연구원들은 주석-일황화물로 코팅된 일반 골판지 셀룰로오스 종이 층으로 압력 센서를 만들었습니다. 올해 3월 상파울루 대학(USP)의 과학자들은 탄소 전극이 인쇄된 크라프트지나 양피지 스크린으로 만든 식용 과일에서 살충제를 감지하는 센서를 시연했습니다.

"이전 작업에서 우리는 페이퍼트로닉 부품을 개발하고 싶었습니다. 이것이 우리의 초점이었고 독성 물질이나 효과가 있는 모든 것을 사용했습니다"라고 최씨는 이전 작업과 보조금 지원 확장이 어떻게 다른지에 대해 말합니다. "하지만 이제는 생분해성 소재를 사용해 작은 부품도 만들고 싶습니다."

NSF는 수상 요약에서 "이 NSF 프로젝트는 종이 기반 전자 부품을 종이 PCB에 시스템 통합하여 완전히 종이 기반 시스템을 개발함으로써 일회용 및 친환경 장치 플랫폼을 만드는 것을 목표로 합니다."라고 밝혔습니다. "우리는 제안된 혁신이 차세대 일회용 기기 제조 및 응용에 혁명을 일으키는 새로운 전략을 제공할 것이라고 생각합니다."

보조금 조건에 대한 자세한 내용은 NSF 웹사이트에서 확인할 수 있습니다.