식물 기반 초미세 와이어 스프레이 기술, N95 필터·에너지 하베스팅·인공장기 응용

엔지니어들이 식물 기반 소재로 만든 극도로 얇은 와이어를 스프레이하는 방법을 발명했습니다. 이는 N95 마스크 필터, 전기를 수확하는 장치, 잠재적으로 인간 장기 생성에 사용될 수 있습니다. 이 방법은 식물 셀룰로오스에서 유래한 재생 가능한 플라스틱 소재인 메틸셀룰로오스를 3D 프린팅 물체부터 전자제품, 식물까지 다양한 물체에 분사하는 것을 포함합니다.

N95 마스크 필터 효율 향상

N95 마스크는 COVID-19 팬데믹 동안 개인 보호 장비로 수요가 높았습니다. 이 스프레이 방법은 포집 단계를 추가해 필터를 더 효과적으로 만들 수 있습니다. LED와 에너지 하베스터 같은 전자제품도 유사하게 혜택을 볼 수 있습니다.

자연 모방 나노와이어의 다양한 응용

연성 물질로 만든 얇은 와이어(나노와이어)는 우리 폐를 깨끗하게 유지하는 섬모와 도마뱀이 벽을 잡을 수 있게 하는 강모(세타) 등 많은 응용이 있습니다. 이런 와이어는 소형 마찰전기 에너지 하베스터에도 사용되어 왔으며, 향후 신발에 라미네이트해 휴대폰을 충전하는 스트립이나 알람을 켜는 문손잡이 센서 등이 가능할 수 있습니다.

스프레이 방식으로 나노와이어 제어 혁신

면사탕 녹이기 스피너 등장 이후 나노와이어 생성 방법은 알려져 왔으나, 공정 제어는 항상 제한적이었습니다. 장벽은 그런 와이어를 방사(spin)하는 대신 분사(spray)할 수 없었던 것입니다. 메틸셀룰로오스로 연구진은 3D 물체에 코팅할 수 있는 나노와이어 '숲'과 폼을 만들었습니다. 또한 금 나노입자를 와이어에 내장해 광학 감지와 착색이 가능함을 입증했습니다.