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연구팀은 금속 나노 와이어 네트워크를 구성하는 미세한 금속 끈으로 메쉬층을 만들었다. 이 기술은 디스플레이 시스템의 중요한 구성 요소가 될 수 있으며, 기존 터치 스크린보다 빠르고 쉽게 사용될 수 있다. 스마트폰 터치 스크린은 인듐 주석 산화물이라는 전도성 물질층을 가진다. 이 인듐 주석 산화물은 전도성이 좋아 터치 스크린이 빠른 속도로 사용자의 터치에 응답하지만, 부서지기 쉽기 때문에 플렉서블 디스플레이에는 부적합하다. 또한, 아연 및 납 광석을 정제하여 생산되는 인듐은 증가하는 수요를 충족시키기에 충분하지 않다. 이러한 인듐 주석 산화물을 대체하기 위한 대체 물질로는 탄소 나노 튜브, 그래 핀, 전도성 고분자가 있다. 그러나, 탄소 나노 튜브는 서로 접촉 할 때 높은 전기 저항을 가져 메쉬 기능이 좋지 않고, 그래핀은 수요를 충족시키기에 대량 생산을 할 수 없다. 또한, 전도성 고분자는 전도성으로 인해 빛을 흡수하는 경향이 있어 인듐 주석 산화물을 완전히 대체할 수 없다. 이에 따라, 인듐 주석 산화물의 유망한 대체물은 금속 나노 와이어 네트워크일 수 있다. 이 금속 나노 와이어 네트워크는 서로 연결된 메쉬에 함께 짜여지며, 수십에서 수백 나노 미터 직경의 실버 또는 구리 와이어로 구성된다. 은 나노 와이어는 고온에서 질산은과 에틸렌 글리콜의 화학 반응에 의해 용액 상태로 제조된다. 이 용액이 터치 스크린의 뒤쪽으로 퍼지면 액체가 건조되고 나노 와이어가 서로 접합되어 메쉬를 만든다. 은 나노 와이어를 가지는 장치는 50배 이상의 전도성을 가지고, 다양한 장치에 응용할 수 있으며, 제조 비용이 저렴한 장점을 가진다. 이러한 금속 나노 와이어는 야외에서 용액으로 만들어지며 롤 투 롤 코팅 공정으로 플렉서블 시트 위에 형성된다. 그러나, 현재 금속 나노 와이어 네트워크를 스마트폰 시장에서 상용화될 준비가 되어 있지 않고, 금속 나노 와이어는 공기에 노출되면 은과 구리가 부식된다. 이를 해결하기 위해 투명성과 전도성을 유지하면서 공기를 공급할 수 있도록 전성 폴리머 또는 기타 금속으로 코팅하기 위한 방법을 찾고 있다. 또한, 남아있는 또 다른 과제는 플렉서블 플라스틱 시트 사이에 금속 나노 와이어를 삽입하는 방법이다. 앞으로 이러한 과제들은 모두 해결될 것이고, 금속 나노 와이어 네트워크를 사용하여 완전하게 잘 작동하는 장치를 만들 수 있을 것이다. |
