혁신의 실마리: 직조 디스플레이 및 스마트 직물을 만드는 더 저렴한 방법

By University of Cambridge2023년 4월 21일

연구원들은 기존 산업용 직기를 사용하여 LED, 센서, 에너지 수확 및 저장 기능을 통합한 스마트 직물을 생산하는 비용 효율적인 방법을 개발했습니다. 이 기술은 전자, 광전자, 감지 및 에너지 섬유 구성 요소를 기존 섬유로 엮어 기능, 크기 및 모양의 한계를 극복합니다. 이를 통해 크기나 모양 제한이 없는 스마트 직물을 만들 수 있으며 다양한 분야에서 더 큰 전자 제품에 대한 대안을 제공합니다. 팀은 섬유 제조업체와 협력하여 크기와 부피를 확장할 수 있는 스마트 섬유 테스트 패치를 제작했습니다. 추가적인 최적화가 필요하지만 연구원들은 이 접근 방식이 크고 유연한 디스플레이와 모니터를 보다 저렴하고 환경 친화적으로 만들 수 있다고 믿습니다.

케임브리지 대학이 이끄는 국제 연구팀이 산업용 직기를 사용하여 스마트 직물을 생산하는 비용 효율적이고 환경 친화적인 방법을 개발했습니다. 이 기술을 사용하면 크기나 모양 제한이 없는 유연하고 내구성이 뛰어난 스마트 직물을 만들 수 있어 다양한 산업 분야에 잠재적인 응용 분야를 제공할 수 있습니다.

연구원들은 우리가 매일 입는 옷을 만드는 데 사용되는 것과 동일한 기계를 사용하여 어떤 모양이나 크기로든 저렴하게 생산할 수 있는 LED, 센서, 에너지 수확 및 저장 기능을 통합하는 차세대 스마트 직물을 개발했습니다.

캠브리지 대학이 이끄는 국제 팀은 이전에 직조 디스플레이를 큰 크기로 만들 수 있음을 입증했지만 이러한 초기 사례는 특수 수동 실험실 장비를 사용하여 만들어졌습니다. 다른 스마트 직물은 특수 마이크로 전자 제조 시설에서 제조될 수 있지만 이는 비용이 많이 들고 많은 양의 폐기물을 생성합니다.

However, the team found that flexible displays and smart fabrics can be made much more cheaply, and more sustainably, by weaving electronic, optoelectronic, sensing and energy fiber components on the same industrial looms used to make conventional textiles. Their results, reported in the journal Science Advances<em>Science Advances</em> is a peer-reviewed, open-access scientific journal that is published by the American Association for the Advancement of Science (AAAS). It was launched in 2015 and covers a wide range of topics in the natural sciences, including biology, chemistry, earth and environmental sciences, materials science, and physics." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Science Advances에서는 스마트 섬유가 자동차, 전자, 패션, 건설 등의 분야에서 대형 전자 제품의 대안이 될 수 있는 방법을 보여줍니다.

최근 스마트 섬유 개발의 진전에도 불구하고 현재 제조 공정으로 인해 기능성, 크기 및 모양이 제한되었습니다.

연구원들은 우리가 매일 입는 옷을 만드는 데 사용되는 것과 동일한 기계를 사용하여 어떤 모양이나 크기로든 저렴하게 생산할 수 있는 LED, 센서, 에너지 수확 및 저장 기능을 통합하는 차세대 스마트 직물을 개발했습니다. Credit: 이상효

논문의 첫 번째 저자이자 케임브리지 공과대학의 이상효 박사는 “우리는 특수 마이크로 전자공학 시설에서 이러한 직물을 만들 수 있지만 이를 위해서는 수십억 파운드의 투자가 필요합니다.”라고 말했습니다. "또한 이러한 방식으로 스마트 직물을 제조하는 것은 매우 제한적입니다. 모든 것이 집적 회로를 만드는 데 사용되는 것과 동일한 견고한 웨이퍼에서 만들어져야 하기 때문에 우리가 얻을 수 있는 최대 크기는 직경이 약 30cm입니다."

연구를 공동 주도한 공학부 Luigi Occhipinti 박사는 "스마트 직물은 실용성이 부족하여 제한적이었습니다."라고 말했습니다. "일반 직물이 견뎌야 하는 일종의 굽힘, 늘어남, 접힘을 생각하면 스마트 직물에 동일한 내구성을 통합하는 것이 어려운 일이었습니다."