【브레이크뉴스 대구 】박은정 기자=DGIST(총장 국양) 화학물리학과 이성원 교수 연구팀은 한국지질자원연구원 최지혁 박사 연구팀과 공동연구를 통해 세계 최초로 고내구도 나노메쉬 생체소자를 개발했다고 28일 밝혔다.

© DGIST

 ‘통기성 나노 메쉬 생체디바이스’는 액체 및 기체 투과성이 우수한 차세대 웨어러블 디바이스이다. 

피부에 부착하여 장기간 생체신호를 모니터링 하는 경우 땀의 축적이 일어나지 않기 때문에 피부염 및 각종 피부질환을 예방할 수 있다는 장점과 체액 투과성도 좋아 체내 삽입 시에도 신진대사에 영향을 주지 않는다는 우수성 등을 가지고 있다.

하지만, 기존의 통기성 나노 메쉬 생체디바이스는 고분자 나노파이버-메쉬 구조 고분자 나노파이버-메쉬 구조위에 금속을 증착한 방법으로 제조하기 때문에, 내구성이 약하고, 필름 기반 웨어러블 디바이스보다 전기적 신호의 결함이 쉽게 발생하는 문제점이 있다. 

디바이스의 내구성 취약으로 외부 충격 시 얇은 고분자 나노파이버 위에 증착된 금속에 갈라짐 등이 발생하게 되어 전기적 신호의 결함이 쉽게 발생하게 된다.

연구팀은 이를 해결하기 위해, 나노파이버 메쉬 기판에 코어쉘 메탈나노와이어 코어쉘 메탈나노와이어 네트워크가 삽입된 디바이스를 만들어 취약한 내구성을 극복하였다. 

또 제작된 디바이스의 내구성 확인을 위해 실제 50회 세탁을 진행했으며, 세탁 후에도 전기적 신호가 정상적으로 전달되면서, ‘최초의 세탁 가능한 통기성 나노메쉬 생체디바이스’ 개발에 성공을 확인했다.

DGIST 화학물리학과 이성원 교수는 “생체 친화성 측면에서 가장 진보한 나노섬유 기반 생체 소자기술은 그동안 내구성이 가장 약점으로 문제되어 왔는데, 이번 연구를 통하여 하나의 해결방안을 제시하게 됐다”며, “앞으로 해당 기술이 다양한 분야에서 활용되기를 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 재료 분야 저명한 국제학술지 ‘Materials Today’에 게재됐다.

<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

 DGIST (President Kook Yang) announced on the 28th that Professor Seongwon Lee's research team in the Department of Chemical Physics developed the world's first high-durability nanomesh biodevice through joint research with Dr. Jihyeok Choi's research team at the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources.

  ‘Breathable nano mesh biodevice’ is a next-generation wearable device with excellent liquid and gas permeability.

When it is attached to the skin and monitors vital signals for a long time, sweat accumulation does not occur, so dermatitis and various skin diseases can be prevented.

However, existing breathable nano-mesh biodevices are manufactured by depositing metal on a polymer nanofiber-mesh structure polymer nanofiber-mesh structure, so they have weak durability and electrical signal defects occur more easily than film-based wearable devices. There is a problem.

Due to the weak durability of the device, cracks occur in the metal deposited on the thin polymer nanofiber when externally impacted, and electrical signal defects easily occur.

To solve this problem, the research team overcame the weak durability by creating a device in which a core-shell metal nanowire network was inserted into a nanofiber mesh substrate.

In addition, to confirm the durability of the manufactured device, it was actually washed 50 times, and electrical signals were transmitted normally even after washing, confirming the success of the development of 'the first washable breathable nanomesh biometric device'.

Professor Seongwon Lee of the Department of Chemical Physics at DGIST said, "Nanofiber-based biodevice technology, which is the most advanced in terms of biocompatibility, has been a problem in terms of durability so far, but through this study, we have come up with a solution." We expect the technology to be used in various fields.”

Meanwhile, the results of this research were published in ‘Materials Today’, a renowned international academic journal in the field of materials.