국내 연구진이 전기가 통하면서도 쭉쭉 늘어나는 소재를 개발했다. 이 소재는 착용형(웨어러블) 전자기기나 신체 삽입형 의료기기에 활용될 수 있다.

기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단은 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 현택환 단장(서울대 석좌교수 화학생물공학부) 공동연구진이 높은 신축성과 전도성을 띠면서도 인체에 독성이 없는 전도성 고무(금-은나노복합체)를 만드는데 성공했다고 14일 밝혔다.

연구진이 개발한 전도성 고무는 최대 840%까지 늘어나는 것이 특징이다. 기계적 변형에도 안정적으로 전기신호를 전달할 수 있어서 다양한 웨어러블 디바이스와 신체 삽입형 의료기기 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.

잘 늘어나면서 전기 전도성이 우수하고 동시에 생체적합성도 뛰어난 소재는 웨어러블 전자기기나 신체삽입형 의료기기 개발에 꼭 필요하다. 하지만 이런 특성을 모두 갖춘 소재를 개발하는 것은 매우 어려운 과제다.

고무처럼 잘 늘어나는 물질은 보통 전도성이 떨어지고, 전도성을 높이기 위해 은나노선 등을 많이 넣으면 신축성이 떨어진다. 또 산화가 잘되는 은나노선은 심각한 독성을 띨 수 있어 생체적합성도 떨어진다.

연구진은 금(Au)이 입혀진 길이가 긴 은(Ag) 나노 와이어(금-은 나노와이어)와 고무 성분인 SBS엘라스토머를 섞어 전도성 금-은(Ag)나노복합체를 만들었다. 금-은 나노복합재에 사용된 은나노선은 표면이 금으로 균일하게 싸여있어 산화가 잘 일어나지 않기 때문에 독성을 띠지 않고 내구성도 우수하다.

금-은나노복합체는 피부에 붙여 뇌전도(EEG)나 근전도(EMG) 같은 다양한 전기신호를 측정, 신체 상태를 모니터링 할 수 있고, 전극과 히터를 내장시키면 전기 자극이나 열 자극을 동시에 구현하는 물리치료도 할 수 있다고 연구진은 설명했다.