멕신 나노 파이버 기반의 고성능 자가전원 압력 센서
본 연구에서는, 이차원 나노물질인 Ti3C2Tx (멕신, MXene)와 PVDF (Polyvinylidene Fluoride)를 혼합한 복합물 기반 나노 파이버 매트를 제작하고, 이를 기반으로 하는 마찰전기 나노발전기 및 고성능 자가전원 압력 센서를 제작 및 평가하였다. 제안된 멕신 나노 파이버는 기존 나노 파이버의 불균일성, 낮은 표면적 및 기계적 강성의 문제점을 극복하여 자가전원 압력 센서의 효율을 향상시키는데 성공하였다. 제작된 자가전원 압력 센서는 6 Hz의 주파수에서 655 V의 개방 회로 전압과 157.6 μA의 단락 전류를 출력했다. 제작된 자가전원 압력 센서는 2 MΩ의 부하저항에서 4.6 mW의 최대 피크 전력을 전달하였다. 제작된 자가전원 압력 센서에 1 Hz의 주파수에서, 1 N에서 50 N까지 5의 배수로 증가되는 힘을 가하면서, 개방회로 전압을 측정하였고, 힘에 따라 변동 폭이 큰 출력값을 나타냈다. 이를 통해, 제작된 자가전원 압력 센서가 높은 압력 감지 민감도를 갖음을 확인했다. 따라서, 제작된 자가전원 압력 센서가 사람의 다양한 움직임을 감지하고, 높은 압력 감지 민감도를 갖는 고성능의 자가전원 압력 센서로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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