문어 빨판 접착 패치의 구조와 환경에 따른 접착 영향과 헬스케어 디바이스로의 응용에 관한 연구

Abstract

웨어러블 기기는 우리의 몸에 부착해 생체신호를 다양한 환경에서 민감하고 빠르게 측정해야 한다. 생체 신호를 측정하기 위한 기존의 접착 패치는 아크릴 기반의 화학물질을 이용하였다. 아크릴 기반의 접착제의 경우 피부의 표면에 손상과 잔여물을 남기고, 다양한 환경에서 접착할 수 없다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 많은 연구진들은 게코 도마뱀의 발바닥이나 버섯모양의 팁과 같은 생물에서 영감을 받은 접착 패치를 개발해왔다. 그러나 표면에 화학적 오염물을 남기지 않으며, 습하고 건조한 환경 모두에서 성능이 우수하고 반복적으로 접착할 수 있는 접착 패치의 개발은 여전히 필요하다. 본 연구에서는 문어 빨판 접착 패치를 이용해 생체에 적합하고 건조하거나 습한 환경에서 높은 접착력을 가지는 접착 패치를 제안한다. 문어의 영감을 받은 패치는 Capillarity force를 이용해 poly(urethane acrylate)(PUA) precursor의 height를 조절한 후 간단한 몰딩 과정을 통해 만들어질 수 있다. 또한 접착력에 영향을 주는 문어 빨판 접착 패치의 여러가지 환경을 조절하여 접착 거동을 확인하였다. 우리는 문어 빨판 접착 패치의 접착력을 force gauge를 이용해 수행하였고, Dry (45 Kpa)와 Wet (70 Kpa)한 환경에서 우수한 접착력을 보이는 것을 확인하였다