ReSURF: 초고속, 신축성, 자기치유, 재활용 가능 센서의 혁신

싱가포르 국립대학교

싱가포르 국립대 연구진 개발 ReSURF 센서, 자가 조립·발수 표면 형성 다용도 소재 특징 - 인간 피부 유분 보호층에서 영감. (이미지: NUS 디자인공학대학)

깨끗하고 안전한 물은 인간 건강·웰빙 필수. 식량 안보, 하이테크 산업, 지속가능한 도시화에도 결정적 역할. 하지만 오염 신속·정확 탐지는 세계 많은 지역서 주요 과제. 싱가포르 국립대(NUS) 연구진 개발 획기적 새 장치가 수질 모니터링·관리 크게 발전시킬 잠재력.

인간 피부 유분 보호층 생물학적 기능에서 영감 얻어, 벤자민 티(Benjamin Tee) 준교수 주도 연구팀(재료과학공학과, NUS 디자인공학대학)이 이 개념을 자발적으로 발수 인터페이스 형성하는 다용도 소재 ReSURF로 구현.

이 신소재는 빠른 미상 분리 접근법으로 제조 가능, 자율 자기치유·재활용 가능. 연구진은 물방울 움직임 에너지로 전하 생성하는 마찰전기 나노발전기(TENG)에 소재 적용. 결과 장치(ReSURF 센서)는 수질 모니터로 적용 가능.

"ReSURF 센서는 기존 센서가 탐지 어려운 오일, 플루오르화 화합물 등 다양한 오염물질 탐지 가능. 자기구동, 자기치유, 재사용, 재활용 등 고유 특징과 결합해 실시간, 현장, 지속가능 수질 모니터링 위한 지속가능 솔루션으로 포지셔닝." 티 교수 언급.

팀의 ReSURF 소재 설계와 신규 수질 센서 성능은 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 게재.

기존 수질 모니터링 기술(전기화학 센서, 광학 검출 시스템, 바이오센서)은 중금속, 인, 미생물 오염 등 특정 응용에 효과적.

하지만 느린 반응, 고비용, 외부 시약/전원 의존, 제한적 재사용, 거대 실험실 장비/전문 계측 필요 등 한계 직면.

NUS 팀 개발 ReSURF 센서가 이 과제들, 특히 현장 실시간 수질 센싱에서 효과적 극복. 자기구동 장치가 약 6밀리초(눈 깜빡임 40배 빠름) 만에 수중 오염물질 탐지 입증.

또한 ReSURF 센서 자기치유·재활용 설계로 지속가능·저유지보수 솔루션. 신축성·투명성으로 소프트 로보틱스, 웨어러블 전자 등 유연 플랫폼 쉬운 통합, 기존 센서 소재와 차별화.

더욱이 ReSURF 소재 센서 적용은 용매 용해로 쉬운 재활용 가능, 성능 저하 없이 새 장치 재사용으로 환경친화적 솔루션 제공.

자세한 정보: 지 후이 푸(Zhi Hui Poo) 연락, 이메일 보호 중, +65 651-65-399.