KR102582412B1 - 변형 센서 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서는 센서 유닛 및 센서 유닛이 탑재되는 밴드를 포함하고, 센서 유닛은 기판, 기판에 삽입되는 하나 이상의 와이어, 하나 이상의 와이어와 접촉하도록 배치되고, 전기 전도성을 갖는 액상부 및 액상부를 밀봉하는 센서 커버를 포함하고, 센서 유닛은 밴드에 일체화될 수 있다.
Description
본 발명은 변형 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신호의 변환 역할을 수행하는 전도성 액체를 구비하는 변형 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 변형 센서는 신축, 압착 등 물리적 변형을 전기적 신호로 변환하여 주는 센서를 의미한다.
신축성 있는 변형 센서들은 최근에 신체 움직임을 감지하고 신체 활동 정보를 기록하는 목적 등으로 쓰이는 다기능성 웨어러블(wearable) 기기에 널리 적용되고 있다. 이와 같은 변형 센서들 중에서 고체 기반의 센서들은 상당수가 이미 상용화되어 있는 데 반하여 액체 기반의 센서들은 아직 연구 중에 있다.
고체 기반의 센서와 비교하였을 때 액체 기반의 센서는 연속적인 액체의 흐름으로 향상된 민감도, 안정성, 반복성을 구현함과 동시에 고탄성 재료의 도입으로 극도의 변형에서도 높은 유연성과 신축성을 보일 수 있는 장점을 가질 수 있다.
종래의 액체 기반 센서들을 제작할 때는 액체를 센서 구조물 내부에 위치시키기 위하여 액체를 주입한 뒤 두 개의 구조물을 접합하는 방법, 액체를 주입할 부분에 미세한 구멍을 만들어 액체를 주입하는 방법 등을 사용한다. 하지만 별개의 구조물을 접합하는 것은 센서의 구조적 안정성을 해칠 수 있고, 미세한 구멍을 만들면 내부의 액체가 누출되거나 균열과 같은 구조적 결함이 발생할 수 있는 문제가 있다.
더욱이 종래의 변형 센서는 일반적으로 변형 센서와 이를 탑재할 본체가 분리되지 않은 채 함께 제작되기 때문에 둘 중 어느 하나에 결함이 발생하는 경우에 제품 전체가 폐기되어야 하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신호 변환 역할을 담당하는 부분이 고체가 아닌 액체로 구성되어 있는 액체 기반의 센서 제작 시의 기술적 난관을 극복할 수 있으며 대량 생산이 가능한 액체 기반의 변형 센서 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서는, 센서 유닛 및 센서 유닛이 탑재되는 밴드를 포함하고, 센서 유닛은 기판, 기판에 삽입되는 하나 이상의 와이어, 하나 이상의 와이어와 접촉하도록 배치되고, 전기 전도성을 갖는 액상부 및 액상부를 밀봉하는 센서 커버를 포함하고, 센서 유닛은 밴드에 일체화될 수 있다.
또한, 액상부는 일 방향으로 연장하도록 배치되고, 하나 이상의 와이어는 액상부의 양 단부에 각각 접촉하도록 기판에 삽입될 수 있다.
또한, 액상부는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 200 및 질산은(silver nitrate)을 포함할 수 있다.
또한, PEG 200 및 질산은은 1.5 내지 3 : 1의 중량비로 포함될 수 있다.
또한, 밴드, 기판 및 센서 커버는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 백금 촉매화 실리콘(platinum-catalyzed silicone)를 포함하는 혼합액이 경화되어 형성될 수 있다.
또한, 기판 및 센서 커버는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘이 1 : 1.2 내지 2의 중량비로 포함될 수 있다.
또한, 밴드는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘이 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함될 수 있다.
또한, PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지되어 경화될 수 있다.
또한, 센서 유닛과 밴드는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 경화되어 일체화될 수 있다.
또한, PDMS 및 백금 촉매화 실리콘은 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법은, 센서 유닛을 제작하는 단계, 센서 유닛이 탑재되는 밴드를 제작하는 단계 및 센서 유닛을 밴드에 일체화하는 단계를 포함하고, 센서 유닛을 제작하는 단계는 기판을 제작하는 단계, 기판에 하나 이상의 와이어를 삽입하는 단계, 전기 전도성을 갖는 액상부를 와이어와 접촉하도록 주입하는 단계 및 액상부를 밀봉하는 센서 커버를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서는 기판을 이루는 물질과 액상부의 화학적 특성을 고려하여 제작함으로써 제조 과정에서 두 물질이 섞이는 것을 최소화하였고, 센서 유닛과 밴드를 별도로 제작함으로써 불량품 발생 시의 손실을 대폭 줄일 수 있다. 아울러, 각각 제작된 센서 유닛과 밴드는 후속 공정을 통하여 일체화함으로써 견고한 완제품을 제작할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 변형 센서의 제조 시에 센서 유닛과 밴드를 각각 제작함으로써 필요에 따라 변형 센서의 형태를 자유롭게 바꿀 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 변형 센서의 분해도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 센서 유닛의 액상부의 화학 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 센서 유닛의 동작 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 변형 센서의 분해도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 센서 유닛의 액상부의 화학 반응을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 센서 유닛의 동작 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 변형 센서의 분해도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 변형 센서(1)는 센서 유닛(10) 및 밴드(20)를 포함한다.
센서 유닛(10)은 센서 유닛(10)에 가해지는 신축, 압착 등의 물리적 변형을 전기적 신호로 변환할 수 있으며, 전기적 신호에 기초하여 센서 유닛(10)에 가해지는 물리적 변형을 감지할 수 있다. 한편, 센서 유닛(10)의 상세한 구성 및 동작 메커니즘에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
밴드(20)는 센서 유닛(10)을 탑재할 수 있다. 센서 유닛(10)은 밴드(20)의 수용부(21)에 수용된 후에 일체화될 수 있다. 밴드(20)는 변형 센서(1)의 사용자가 착용할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사용자의 손목에 착용할 수 있도록 일 방향으로 연장하는 형상일 수 있다. 다만, 밴드(20)의 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 사용자에게 착용될 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 변형 센서(1)의 제조 방법은, 센서 유닛(10)을 제작하는 단계(S1), 센서 유닛(10)이 탑재되는 밴드(20)를 제작하는 단계(S2) 및 센서 유닛(10)을 밴드(20)에 일체화하는 단계(S3)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 센서 유닛(10)을 제작하는 단계는, 일 방향으로 연장하는 기판(11)을 제작하는 단계(S11), 기판(11)에 하나 이상의 와이어(12)를 삽입하는 단계(S12), 전기 전도성을 갖는 액상부(13)를 와이어(12)와 접촉하도록 주입하는 단계(S13) 및 액상부(13)를 밀봉하는 센서 커버(14)를 형성하는 단계(S14)를 포함한다.
한편, 상술한 변형 센서(1)의 상세한 구성 및 제조 방법은 후술하는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하여 센서 유닛(10)을 제작하는 단계(S1)에 대하여 설명하기로 한다. 센서 유닛(10)은 기판(11), 기판(11)에 삽입되는 하나 이상의 와이어(12), 와이어(12)와 접촉하도록 배치되며 전기 전도성을 갖는 액상부(13) 및 액상부(13)를 밀봉하는 센서 커버(14)를 포함한다.
먼저, 센서 몰드(100)를 통해 기판(10)을 제작한다(S11). 센서 몰드(100)는 3D 프린터를 통해 인쇄할 수 있으며, 또한 공지된 다양한 수단을 통하여 센서 몰드(100)를 제작할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 기판(10) 및 센서 몰드(100)는 직사각형 형상을 가지고 있으나, 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
기판(11)은 경화되지 않은 탄성체가 센서 몰드(100)에 주입된 후, 경화되어 제작될 수 있다. 탄성체는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 백금 촉매화 실리콘(platinum-catalyzed silicone)을 포함하는 혼합액일 수 있다. 예를 들어, PDMS는 Dow Corning 사의 Sylgard 184 를 사용할 수 있으며, 백금 촉매화 실리콘은 Smooth-on 사의 Ecoflex 00-30 를 사용할 수 있다. 이때, PDMS 및 백금 촉매화 실리콘은 1 : 1.2 내지 2의 중량비로 포함될 수 있다.
PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 실온에서 혼합될 수 있으며, 혼합액에 있는 여분의 가스를 제거하기 위하여 혼합액은 원심분리기를 통해 약 25℃에서 약 5분간 원심분리를 받을 수 있다.
원심분리된 혼합액을 센서 몰드(100)에 주입한 후, 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지한다. 이와 같은 과정에 의해 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 경화되어 기판(11)이 형성된다.
다음으로, 하나 이상의 와이어(12)를 기판(11)에 삽입한다(S12). 기판(11)에는 액상부(13)가 주입되는 공간(11a)과 주입된 액상부(13)를 밀봉하는 커버 센서(14)가 형성되는 공간(11b)이 형성되어 있다. 하나 이상의 와이어(12)는 기판(11)에 삽입되어 적어도 일부가 공간(11a) 내에 위치하도록 배치될 수 있다.
이후에, 기판(11)의 표면이 친수성을 가질 수 있도록 플라즈마 챔버에서 약 25초 동안 처리될 수 있다.
다음으로, 전기 전도성을 갖는 액상부(13)를 기판(11)에 주입한다(S13). 액상부(13)는 와이어(12)와 접촉하도록 와이어(12)의 적어도 일부가 위치하는 공간(11a)에 주입된다. 예를 들어, 액상부(13)는 일 방향(예를 들어, 도 6에서 기판(11)이 연장하는 방향)으로 연장할 수 있다. 이때, 와이어(12)는 액상부(13)의 양 단부에 각각 접촉하도록 기판에 삽입될 수 있다.
액상부(13)는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 200 및 질산은(silver nitrate)을 포함한다. 예를 들어, 액상부(13)는 PEG 200 및 질산은이 1.5 내지 3 : 1의 중량비로 포함되는 혼합액일 수 있다. 액상부(13)의 PEG 200 및 질산은은 혼합되어 충분하게 교반된 후, 60℃ 내지 80℃ 사이의 온도, 바람직하게는 약 70℃의 온도로 1시간 내지 5시간동안, 바람직하게는 2시간동안 가열될 수 있다. 70℃의 온도로 2시간동안 가열된 액상부(13)의 화학적 안정성은 다른 조건의 경우보다 우수하다. 예를 들어, 70℃의 온도로 2시간동안 가열된 액상부(13)의 반복 실험 시에 저항 및 게이지율의 편차가 다른 조건의 경우보다 감소한다.
이후, PEG 200 및 질산은이 혼합된 액상부(13)를 기판(11)에 주입한다. 한편, PEG 200 및 질산은을 포함하는 액상부(13)의 화학 반응에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
이후에, 진공 데시케이터에 약 1시간 동안 유지하여 액상부(13)에 발생된 기포를 제거할 수 있다.
다음으로, 액상부(13)를 밀봉하는 센서 커버(14)를 형성한다(S14). 센서 커버(14)는 기판(11)과 동일하게 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 경화되어 형성될 수 있다. 기판(11)의 제작과 마찬가지로 센서 커버(14)는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘이 1 : 1.2 내지 2의 중량비로 포함될 수 있다.
센서 커버(14)가 액상부(13)를 완전히 밀봉시킬 수 있도록 액상부(13)가 주입된 공간(11a)의 상부에 위치한 공간(11b)에 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 주입된다. 혼합액은 상온에서 2시간 유지한 후, 기판(11)과 마찬가지로 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지한다. 이와 같은 과정에 의해 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 경화되어 센서 커버(14)가 형성된다.
도 7을 참조하여 밴드(20)를 제작하는 단계(S2)에 대하여 설명하기로 한다.
밴드 몰드(200)를 통해 밴드(20)을 제작한다(S11). 밴드 몰드(200)는 3D 프린터를 통해 인쇄할 수 있으며, 또한 공지된 다양한 수단을 통하여 밴드 몰드(200)를 제작할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 밴드(20) 및 밴드 몰드(200)는 사용자의 손목에 착용하기 위한 밴드 형상을 가지고 있으나, 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 필요에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
밴드(20)는 경화되지 않은 탄성체가 밴드 몰드(200)에 주입된 후, 경화되어 제작될 수 있다. 탄성체는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액일 수 있다. 이때, 기판(11)과는 다르게, PDMS 및 백금 촉매화 실리콘은 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함될 수 있다.
PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 실온에서 혼합될 수 있으며, 혼합액에 있는 여분의 가스를 제거하기 위하여 혼합액은 원심분리기를 통해 약 25℃에서 약 5분간 원심분리를 받을 수 있다.
원심분리된 혼합액을 밴드 몰드(200)에 주입한 후, 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지한다. 이와 같은 과정에 의해 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 경화되어 밴드(20)가 형성된다.
도 5 내지 도 7에 도시된 과정에 의해 센서 유닛(10)과 밴드(20)가 제작된 후, 센서 유닛(10)과 밴드(20)가 일체화된다(S3). 예를 들어, 센서 유닛(10)이 밴드(20)의 수용부(21)에 위치한 후 센서 유닛(10)과 밴드(20)의 일부를 덮도록 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액을 주입시킨다. 센서 유닛(10)과 밴드(20)의 일부를 덮는 혼합액을 경화시킴으로써 센서 유닛(10)과 밴드(20)가 일체화될 수 있다. 이때, PDMS 및 백금 촉매화 실리콘은 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함될 수 있으며, 혼합액은 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지되어 경화될 수 있다.
본 발명은 센서 유닛(10)의 뼈대를 이루는 물질과 센서 유닛(10)에 주입되는 액상부(13)의 화학적 특성에 주목하였다. 이 두 물질은 밀도는 비슷하지만 극성과 반응성의 차이(PEG와 질산은의 혼합물은 극성을 가지나, PDMS와 백금 촉매화 실리콘의 혼합물은 극성이 매우 낮음)를 보이기 때문에 특정한 열처리 조건을 유지하고 의도적으로 휘젓지 않는다면 분리된 층을 유지할 수 있다. 이 상태에서 열을 가하면 센서 커버(14)가 되는 부분은 경화되고 액상부(13)는 그대로 유지되어 액상부(130)를 센서 유닛(10)의 내부에 효과적으로 밀봉할 수 있다. 이를 통하여 본 발명은 센서의 구조적 안정성을 도모하고 미세한 구멍 등에 의한 액체 누출을 최소화할 수 있다.
또한, 센서 유닛(10)을 탑재하는 밴드(20)를 따로 제작함으로써 센서 유닛(10)의 원형을 유지하면서 다양한 조건에 맞는 형태의 밴드(20)를 제작하고 센서 유닛(10)을 일체화할 수 있으므로, 맞춤형 변형 센서(1)를 제작할 수 있다.
도 8은 센서 유닛의 액상부의 화학 반응을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 센서 유닛의 동작 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 도 8 및 도 9를 참조하여 액상부(13)에 대해 상세하게 설명한다.
일반적으로, PEG는 은 나노입자 형성을 위한 환원제로 알려져 있다. 또한 은은 다른 금속에 비해 이온화 경향이 낮으며, 이에 따라, 은 이온은 금속성 은으로 환원되기 위해 강한 산화력을 갖는다.
도 8을 참조하면, PEG와 질산은의 화학반응 후, PEG의 작용기가 수산기에서 알데히드기로 전환되는 동안 질산은에서 은 이온이 분리되어 환원될 수 있다. 이에 따라, 액상부(13)에 존재하는 전해질은 수소 이온 및 질산염 이온일 수 있다. PEG는 극성이 약하고 물에 비해 무기염이나 금속염의 용해도가 적지만 은이온과 PEG 말단기의 산화환원반응으로 전해질의 공급과 분산이 일어날 수 있다.
액상부(13)의 PEG와 질산은의 조합은 화학적 특성 면에서 수개월 동안 안정하므로, 액상부(13)는 변형 센서(1)의 장기간 사용에 적합할 수 있다.
도 9를 참조하면, 액상부(13)의 변형(예를 들어, 신축)에 따라, 액상부(13)의 저항에 변화가 발생한다. 이와 같은 액상부(13)의 저항의 변화는 아래의 수학식 1에 의해 계산될 수 있으며, 액상부(13)의 저항의 변화에 따라 액상부(13)의 변형의 정도를 측정할 수 있다.
[수학식 1]
여기서, R은 저항, σ는 비저항, L, H, W는 각각 액상부(13)의 길이, 너비 및 높이이다.
고체를 이용한 변형 센서와 달리 액체는 압축될 수 없기 때문에 변형 이후에 액상부(13)가 주입된 공간의 총 부피는 변하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 변형 센서(1)는 반복 사용에도 일정한 측정값을 산출해낼 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 변형 센서
10: 센서 유닛
11: 기판
12: 와이어
13: 액상부
14: 센서 커버
20: 밴드
100: 센서 몰드
200: 밴드 몰드
10: 센서 유닛
11: 기판
12: 와이어
13: 액상부
14: 센서 커버
20: 밴드
100: 센서 몰드
200: 밴드 몰드
Claims (15)
- 변형 센서로서,
센서 유닛 및 상기 센서 유닛이 탑재되어 일체화되는 밴드를 포함하고,
상기 센서 유닛은,
기판;
상기 기판에 삽입되는 하나 이상의 와이어;
상기 하나 이상의 와이어와 접촉하도록 배치되고, 전기 전도성을 갖는 액상부; 및
상기 액상부를 밀봉하는 센서 커버를 포함하고,
상기 액상부는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 200 및 질산은(silver nitrate)을 포함하고,
상기 기판에서 센서 커버는 액상부의 상부에 형성되는,
변형 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 액상부는 일 방향으로 연장하고,
상기 하나 이상의 와이어는 상기 액상부의 양 단부에 각각 접촉하도록 기판에 삽입되는, 변형 센서.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 PEG 200 및 상기 질산은은 1.5 내지 3 : 1의 중량비로 포함되는, 변형 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 밴드, 상기 기판 및 상기 센서 커버는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 백금 촉매화 실리콘(platinum-catalyzed silicone)을를 포함하는 혼합액이 경화되어 형성되는, 변형 센서.
- 제5항에 있어서,
상기 기판 및 상기 센서 커버는 상기 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘이 1 : 1.2 내지 2의 중량비로 포함되는, 변형 센서.
- 제5항에 있어서,
상기 밴드는 상기 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘이 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함되는, 변형 센서.
- 제5항에 있어서,
상기 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지되어 경화되는, 변형 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 센서 유닛과 상기 밴드는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 경화되어 일체화되는, 변형 센서.
- 제9항에 있어서,
상기 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘은 1 : 3 내지 5의 중량비로 포함되는, 변형 센서.
- 변형 센서의 제조 방법으로서,
센서 유닛을 제작하는 단계;
상기 센서 유닛이 탑재되는 밴드를 제작하는 단계; 및
상기 센서 유닛을 상기 밴드에 일체화하는 단계를 포함하고,
상기 센서 유닛을 제작하는 단계는,
기판을 제작하는 단계;
상기 기판에 하나 이상의 와이어를 삽입하는 단계;
폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 200 및 질산은(silver nitrate)을 포함하는 전기 전도성을 갖는 액상부를 형성하는 단계;
상기 액상부를 상기 와이어와 접촉하도록 주입하는 단계; 및
상기 액상부와 분리된 층을 이루며, 액상부 상부를 덮도록 센서 커버를 형성하는 혼합액을 주입하는 단계;
상기 액상부를 밀봉하는 형태로 센서 커버만 경화하는 단계를 포함하는,
변형 센서의 제조 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 액상부는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 200 및 질산은(silver nitrate)을 포함하는 혼합물을 70℃의 온도로 1시간 내지 5시간동안 가열되어 형성되는,
변형 센서의 제조방법
- 제11항에 있어서,
상기 밴드, 상기 기판 및 상기 센서 커버는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 경화되어 형성되는, 변형 센서의 제조 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액은 40 내지 50℃에서 3 내지 5 시간동안 유지되어 경화되는, 변형 센서의 제조 방법.
- 제11항에 있어서,
상기 센서 유닛과 상기 밴드는 PDMS 및 백금 촉매화 실리콘을 포함하는 혼합액이 경화되어 일체화되는, 변형 센서의 제조 방법.
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