신기한 피에조 고무

미 프린스턴대와 캘테크 연구팀이 에너지를 발생시키는 신기한 고무를 개발하는데 성공했다고 씨넷이 1일 보도했다. 

 

보도에 따르면 프린스턴대와 캘테크 연구팀은 구부러지면서 전기를 발생시키는 고무로 프린트한 피에조저항전기물질을 개발했다. 

 

이 물질은 美화학학회지인 나노레터스 2월호에 소개됐다. 발명자들은 “이 얇은 고무종이가 언젠가는 신발에 장착돼 휴대폰과 다른 모바일전자기기의 전원으로 사용될 것“이라고 말했다. 

 

▲ 움직일 때마다 에너지를 발생시키는 신기한 고무가 개발됐다. 신물에 장착하면 모바일기기용으로, 인체내부에 이식하면 의료기기용 배터리로 사용될 수 있을 전망이다.

프린스턴대 연구원은 “우리가 이 칩을 만드는 방식을 좀더 발전시키면 더 많은 에너지를 발생시킬 수 있는 큰 고무종이를 만들 수 있을 것”이라고 말했다. 

 

이 물질은 압력이 가해지면 전기를 발생시키는 PZT, 즉 피에조저항전기 세라믹 물질인 납지르코네이트 타이타네이트로 구성된 나노리본으로 만들어진다. 

 

피에조고무 칩이 투명한 실리콘고무종이에 끼워져 구부러지면 전기를 발생시키게 된다. 

 

연구팀은 PZT성질을 가진 이 물질을 전자기기에 연계시켜 사용자가 걷거나 뛰거나 또는 다른 움직임을 보일 때 전자기기를 충전시킬 수 있음을 발견했다. 

 

이 프로젝트를 이끄는 마이클 매킬플라인 프린스턴대 기계항공엔지니어링 조교수는 “이 새로운 전기발생 기기는 몸에 영원히 이식되는 의료용 전자기기용으로 사용될 수도 있으며 신체는 이를 거부하지 않을 것”이라고 말했다.

 

예를 들면 신체에 적용될 이 물질은 인간의 허파 옆에 장착돼 숨쉬는 동작만으로 전류를 발생시키는 전원으로 사용될 수 있다고 연구진은 말했다. 

 

이는 신체에 장착되는 의료용 전자기기의 배터리를 대체하는 수술횟수를 줄여줄 것으로 기대되고 있다.

 

두 대학 합동 연구팀은 그들의 방법에 대한 기대감을 감추지 않고 있다. 이들은 PZT가 모든 피에조저항전기 발생물질 가운데 가장 효율적인 것이고 보고 있는 가운데 이 역학에너지의 80%를 전기에너지로 바꿀 수 있다고 말했다. 

 

이들의 제품 PZT는 나노리본으로 만들어져 아주 가느다란 것으로서 1mm에 100개의 나노리본이 들어갈 정도다. 

 

매키플라인 교수는  “PZT는 다른 피에조저항전기 발생 물질인 수정보다 100배나 더 효율적”이라며 “보통 걷거나 숨쉴 때 그리 많은 에너지를 발생시키는 것은 아니므로 가능한 만큼 효율적으로 사용할 수 있다”고 덧붙였다. 

 

한편 지금까지 발명된 동작시 에너지 발생 충전기로는 팔주위에 묶어 춤출 때 충전되는 동역학 방식의 충전기가 있다. 이것은 동작자체를 통해 획기적인 전력을 얻기는 어렵다. 

 

인간의 몸에서 발생시키는 충전기를 휴대폰과 다른 기기용으로 설계하고 테스트한 M2E파워라는 회사는 지난해 자사의 자산을 모셔네틱스(Motionetics)란 회사에 팔고 자동차시장에 초점을 맞추고 있다.