경북대, 기존보다 공정 시간 12배 단축한 고성능 압전소자 기술 개발

2024-10-29

경북대학교 금속재료공학과 박귀일 교수팀은 플라즈마 처리 기술을 도입해 기존 열처리 공정보다 공정 시간을 12배 단축한 고성능 압전소자를 개발했다.

기존 플렉서블 압전소자 제작 기술은 압전 재료의 결정화도와 성능 향상을 위해 열처리 공정을 필수적으로 필요했다. 그러나 열처리 공정은 공정 시간을 길게하고 재료 손상의 가능성도 있다.

본 연구팀은 열처리 공정이 아닌 플라즈마 처리(PA) 기술을 도입한 공정으로 빠른 시간 내에 압전 고분자 소재의 높은 결정성과 압전 성능을 지닌 소자를 제조했다. 압전성을 가진 반결정질 고분자(Semi-crystalline polymer) 재료인 PVDF(Polyvinylidene fluoride)에 플라즈마 처리를 하여 제조한 압전 소자는 전압이 2.4배 증가하고 전류가 3.8배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 이 연구팀은 전체 공정시간이 120분에서 10분으로 12배 단축되었고 1만번의 반복적인 굽힘에도 성능 저하가 없는 것을 확인했다.

이번에 개발된 압전 소자는 냉각수 공급 장치의 배관에 부착해 미세한 유속의 변화로 발생하는 진동을 감지하는 센서 등으로 사용이 가능할 것으로 기대된다

Source: https://www.etnews.com/20241008000081