▲ 개발된 프로그래머블 메타 패치 사진 / (a) 프로그래머블 메타 패치의 사진 및 육각 마이크로 구조물 SEM 이미지 (b) 박리 방향에 따른 프로그래머블 메타 패치의 접착 강도 변화(사진 및 설명=UNIST)   © 특허뉴스

접착제를 사용하지 않고도 피부에 강력하게 붙는 새로운 하이브리드 패치 기술이 등장했다. UNIST 기계공학과 정훈의 교수 연구팀이 개발한 이 혁신적인 패치는 웨어러블 기기와 헬스케어 기기 등 다양한 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다.

균열 방지 기술로 강력한 접착력 구현

정훈의 교수 연구팀은 ‘프로그래머블 메타 패치’ 기술을 통해 접착력을 극대화하면서도 접착 부위의 균열을 방지하는 패치를 개발했다. 이 패치는 육각형 기둥과 팁 구조, 비선형 절단 구조를 결합하여 기존 화학 접착제보다 무려 70배 강한 접착력을 발휘하며, 피부에 자극 없이 사용할 수 있다. 또한, 재사용이 가능해 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 성과를 보였다.

자연에서 영감을 받은 메타구조

패치의 접착 기술은 자연에서 영감을 받아, 접착력과 붙는 방향을 자유롭게 조절할 수 있는 구조로 설계되었다. ‘키리가미 메타구조’와 결합된 이 기술은 접착력을 필요에 따라 조절할 수 있어 매우 효율적이며, 방향성 접착으로 특정 방향에서만 강력하게 붙어 사용자의 편의성을 극대화한다.

피부 자극 없는 바이오헬스케어 혁신

정훈의 교수는 “기존 웨어러블 디바이스나 바이오헬스케어 기기는 화학적 접착제로 인해 피부에 자극을 주고, 재사용이 어려운 단점이 있었다”며, “이번 연구를 통해 강한 접착력을 유지하면서도 피부 자극을 최소화하고 재사용이 가능한 방향성 접착 기술을 개발했다”고 설명했다.

웨어러블 VR과 헬스케어 기기 적용 가능성

이 패치를 이용해 제작된 웨어러블 VR 장치는 피부에 거의 자극을 주지 않으면서도 모든 방향에서 강력하게 접착된다. 통기성까지 뛰어나 사용자의 편의성을 극대화한 이 기술은 웨어러블 기기와 바이오헬스케어 분야에서 큰 주목을 받고 있다.

이번 연구 결과는 세계적 학술지 사이언스 어드벤시스(Science Advances)에 9월 13일 게재되었으며, 논문명은 Multiscale Crack-Trapping for Programmable Adhesives 이다.