실리콘 고급 의료 전자 장치에 내장된 그래핀 나노튜브

PlasticsToday 직원 | 2021년 9월 1일

Statista에 따르면 의료 전자 제품은 특히 웨어러블 형태로 호황을 누리고 있으며 2024년까지 매출이 180억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 의료용 웨어러블 기기에 사용되는 소재는 전도성 외에도 탄성이 있고 부드러우며 사용자에게 편안해야 합니다. 글로벌 나노기술 기업 OCSiAI에 따르면 실리콘이 유력한 후보이지만 절연 특성이 걸림돌이 된다고 한다. 카본 블랙, 금속 필러 또는 탄소 섬유와 같은 전도성 첨가제를 통합하면 실리콘의 유연성, 경도, 가공, 순도 및 전반적인 가격에 상당한 영향을 미칩니다. 그래핀 나노튜브를 통합한 중국 합성업체가 개발한 소재가 해결책을 제공하는 것으로 알려졌습니다.

OCSiAI에 따르면 이 소재는 실리콘 고무로 만든 유연한 전극과 센서 생산을 위한 특정 요구 사항을 충족합니다. 실리콘에 그래핀 나노튜브를 도입하면 10^2 Ω∙cm 미만의 체적 전기 저항률과 낮은 경도, 높은 탄성을 결합할 수 있습니다. 실리콘 화합물은 피부에 닿아도 자국이 남지 않으며, 카본블랙을 전도성 첨가제로 사용할 때 흔히 발생하는 먼지 없이 생산됩니다.

이미 시장에 출시된 개발품은 전자 임펄스 마사지 장치입니다. 그래핀 나노튜브를 열경화 고무 실리콘에 도입하여 부드러움을 포함한 기계적 특성을 유지하면서 표면에 탄소 방출 없이 <300Ω의 고무 부피 저항을 제공했습니다.

엘라스토머 개발 및 지원 책임자인 Ekaterina Gorbunova는 "그래핀 나노튜브는 다른 어떤 물질보다 길이 대 폭 비율이 더 큽니다. 초전도성과 강도를 통해 나노튜브는 엘라스토머 내부에 전기 전도성 3D 네트워크를 형성할 수 있습니다."라고 말했습니다. OCSiAl 그룹 부사장. "다른 첨가제보다 수십 배, 심지어 수백 배 낮은 0.01% 작업량은 Tuball 그래핀 나노튜브의 주요 장점입니다. 이제 우리 파트너는 유연하고 부드러우면서도 전도성이 있는 실리콘 화합물을 저렴한 가격에 제조할 수 있습니다." 고르부노바(Gorbunova)는 최근 출시된 사이버 손 보철물을 예로 들었습니다. 그래핀 나노튜브가 포함된 전도성 실리콘 핑거팁 덕분에 터치스크린 사용 기능 비용이 10~15배 절감되었습니다.

세계 최대의 그래핀 나노튜브 생산업체인 OCSiAl은 룩셈부르크 본사와 러시아 노보시비르스크, 상하이에 연구 시설을 운영하고 있습니다. Tuball 나노튜브에 대한 약 20개의 환경 및 건강 연구를 수행한 결과 피부 자극, 피부 감작 가능성 또는 급성 피부 독성이 없는 것으로 나타났습니다. OCSiAl에 따르면 유럽과 미국 화학 당국으로부터 대규모 상업화 승인을 받았다.

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