호주 과학자들은 신문처럼 인쇄하고 말아 올릴 수 있는 초얇고 유연한 터치 스크린을 개발했습니다

오늘날 터치 스크린은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 자동차 내비게이션 시스템, 현금입출금기와 같은 다양한 전자 제품에 널리 사용되고 있습니다. 터치스크린은 다양한 작업을 쉽게 할 수 있게 해줄 뿐만 아니라, 전자 제품을 더 휴대하고 컴팩트하게 만듭니다.

하지만 터치스크린의 구현은 중요한 물질인 인듐 주석산화물(ITO)과 불가분의 관계입니다. 하지만 ITO는 단단하고 부서지기 쉬워 구부러질 때 쉽게 부러지기 때문에 유연한 전자 제품에는 적합하지 않습니다.
최근 호주 과학자들은 터치 감지 기능이 있는 새로운 전자 소재를 개발했는데, 이는 현재 스마트폰 화면보다 훨씬 얇습니다. 이 기술은 차세대 모바일 기기에 사용될 수 있으며, 그 놀라운 얇음과 유연성 덕분에 인쇄된 신문과 같은 롤 투 롤(R2R) 인쇄 처리를 통한 대량 생산에 활용할 수 있습니다.

이 터치 응답 기술에 사용된 재료는 기존 터치스크린 소재보다 100배 얇으며, 튜브처럼 말아 올릴 수 있을 만큼 유연합니다.
이 새로운 유형의 전도성 시트를 만들기 위해 RMIT 대학교 팀이 모바일 터치스크린에서 흔히 사용되는 박막을 채택하고 액체 금속 화학을 이용해 3차원에서 2차원으로 축소했습니다. 이 나노시트는 기존 전자 기술과 쉽게 호환되며, 놀라운 유연성 덕분에 신문과 같은 롤 투 롤(R2R) 공정으로 제조될 것으로 기대됩니다.

수석 연구원 토르벤 다에네케 박사는 "우리는 기존 재료를 내부에서부터 변형하여 매우 얇고 유연한 새로운 버전을 만들었습니다."라고 말했습니다. "구부리고, 비틀 수 있고, 현재 우리가 만드는 느리고 비싼 터치스크린 방식보다 훨씬 저렴하고 효율적이야."
연구진은 액체 금속 인쇄 공정을 통해 이 목표를 달성했습니다. 이 과정은 인듐-주석 합금을 200°C(392°F)로 가열하여 액체로 만든 후, 전체 표면을 굴려 나노시트를 생성하는 과정을 포함합니다. 이 2차원 시트는 기존의 인듐 주석 산화물과 동일한 화학물질로 만들어졌지만, 내부의 결정 구조가 달라 독특한 기능을 가지고 있습니다.
이 재료는 충분히 유연할 뿐만 아니라 더 투명하지만, 투사되는 빛의 0.7%만 흡수하는 반면, 일반 전도성 유리는 5%에서 10%의 빛을 흡수할 수 있습니다. 이는 전력 소비가 줄어들어 배터리 수명이 약 10% 연장된다는 뜻입니다.
현재까지 팀은 이 소재를 사용해 작동하는 터치스크린을 제작했지만, 그 가치는 다른 분야로도 확장될 수 있을 것으로 상상할 수 있습니다. 첨단 터치 디스플레이, 태양광 전지, 스마트 윈도우.

팀은 현재 이 기술에 대한 비즈니스 기회를 탐색 중이며, 업계 파트너들이 시장에 출시할 수 있도록 유치하기를 희망하고 있습니다. 이 연구는 학술지 Nature Electronics에 게재되었습니다.
연구팀은 이 새로운 소재를 이용해 작동하는 터치 스크린을 개념 증명으로 만들고 있으며, 이 기술에 대한 특허를 출원했습니다. 이 소재는 LED와 터치 디스플레이 등 다양한 광전자 제품에도 적용될 수 있으며, 향후 태양광 전지와 스마트 윈도우에도 사용될 것으로 기대됩니다.