[사이언스] 흔히 접하는 과일 속 포도당으로 친환경 메모리 소자 개발

완전 분해 가능한 체내 이식형 전자기기 개발 기대

특허뉴스 염현철 기자 | 기사입력 2018/05/26 [17:35]

[사이언스] 흔히 접하는 과일 속 포도당으로 친환경 메모리 소자 개발

완전 분해 가능한 체내 이식형 전자기기 개발 기대

특허뉴스 염현철 기자 | 입력 : 2018/05/26 [17:35]

 
▲ 부착형․이식형 헬스케어 전자기기 적용을 위한 생분해성 검증 실험     © 특허뉴스



실시간 생체 신호를 감지하여 맞춤형 헬스케어를 제공하기 위해, 체내로 이식하는 전자기기가 발전하고 있다. 그러나 현재 전자기기의 주재료인 실리콘 또는 합성유기물은 장기적으로 인체에 유해할 수 있고, 추후 이를 제거하기 위한 2차 수술의 위험부담이 있다.


▲ (a)실제 의료용 전자기기로서의 적용 가능성 검증을 위하여 생분해성 종이 기판 상에 크로스 바 어레이 형태로 제작된 메모리 소자를 소고기 표면에 부착하여 측정을 진행하고 있는 사진 및 시간에 따른 측정 결과를 나타내는 그래프 (b)소고기 표면에서의 시간에 따른 메모리 소자의 완전한 분해 및 흡수 결과를 보여주는 사진 (c)상기 생체 친화형 소자의 제작 흐름 및 소고기 표면으로의 부착 모식도     © 특허뉴스
 
 
연세대학교 김현재 교수 연구팀은 일상생활에서 흔히 접하는 과일 등을 통해 섭취하는 포도당 물질을 활용하여 저항 스위칭 메모리 소자를 제작하는데 성공했다.
연구팀은 포도당을 전자소자에 접목하였을 때 데이터 저장 기능이 있다는 것을 발견하였고, 이를 기반으로 몸에 친화적인 저항 스위칭 메모리를 개발했다.
▲ (a)생체 친화성 검증을 위하여 크로스 바 어레이 형태로 제작된 소자의 분해성 테스트 흐름 모식도 (b)유리기판과 쌀 종이(rice-paper) 기판 상에 제작된 소자의 시간에 따른 분해성 결과를 보여주는 사진     © 특허뉴스



저항 스위칭 메모리는 현재 사용되고 있는 USB, SSD 등의 저장매체를 대체할 차세대 비휘발성 메모리의 한 종류이다.
▲ (a)웨어러블 및 스트레쳐블 전자소자로서의 적용 가능성을 평가하기 위해 유연기판 상에 제작된 포도당 기반 메모리 소자의 유연 및 신축성 테스트 결과를 보여주는 사진 (b)제작된 저항 스위칭 메모리 소자의 실제 측정 사진 (c)전류-전압 구동 결과를 나타내는 그래프     © 특허뉴스




개발된 전자소자는 유연하고, 장기간 체내에 삽입되어도 인체에 무해할 뿐만 아니라 몸속에서 자연스럽게 녹아서 흡수될 수 있다.

또한 포도당은 자연에서 쉽게 추출할 수 있고, 기존 합성고분자와 달리 복잡한 화학공정이 필요하지 않은 장점이 있다.
 
▲ 연세대학교 전기전자공학부 김현재 교수(사진)     © 특허뉴스
김현재 교수는 “이 연구는 생체 무해성과 고성능 메모리 특성을 모두 만족하는 메모리 소자를 구현한 것”이라며, “다양한 스마트 헬스케어 전자기기에 적용되어 헬스케어 분야의 혁신을 가져올 수 있는 원천기술로 볼 수 있다”라고 연구의 의의를 설명했다.
 
이번 연구 성과는 재료과학분야 권위 있는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advance Materials) 5월 15일 자에 ‘Analysis on Bipolar Resistive Switching Behavior of Biocompatible Glucose Film for Resistive Random Access Memory’ 논문명으로 게재되었다.
 
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