리서치 하이라이트

미세섬유-나노와이어 복합 구조를 이용한 에너지 수집 장치

Nature 451, 7180

나노 장치는 에너지 소비가 적고, 이들이 필요로 하는 에너지는 발걸음, 심장 박동, 소음과 공기 흐름에 의한 진동으로부터 얻어질 수 있으며, 거의 모든 분야의 개인 전자 장비, 진단 및 방어 기술에 응용 가능할 것이다. 이와 같은 종류의 에너지를 모으는 것은 낮은 진동수 범위(<10Hz)에서 작동할 수 있는 기술이 필요하며, 부드러우면서도 휘기 쉬운 재료를 기반으로 하는 것이 가장 이상적이다. 조지아 공대의 한 연구팀에서는 직물 섬유 주변에 입힌 압전 ZnO 나노와이어를 이용하여 낮은 진동수의 진동/마찰 에너지를 전기 에너지로 변환시키는데 성공하였다. 두 가닥의 섬유로 매듭을 만들어서 나노 와이어를 서로 마찰시킴으로써 기계적인 에너지가 결합된 압전-반도체 프로세스를 통해 전기 에너지로 전환되었다. 이번 연구 결과는 약한 바람과 인체의 움직임으로부터 에너지를 수집할 수 있는 직물을 만들 수 있는 가능성을 제시하고 있다.