KR20210025863A - Physically transformative electronics and method therefor - Google Patents

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KR20210025863A
KR20210025863A KR1020190105784A KR20190105784A KR20210025863A KR 20210025863 A KR20210025863 A KR 20210025863A KR 1020190105784 A KR1020190105784 A KR 1020190105784A KR 20190105784 A KR20190105784 A KR 20190105784A KR 20210025863 A KR20210025863 A KR 20210025863A
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Abstract

Disclosed are an electronic device capable of converting the physical properties and a method for converting the physical properties. An electronic device according to one embodiment of the present invention includes a platform in which the physical properties are converted according to conditions. At least one of shape, rigidity, and elasticity is converted according to the converted physical properties of the platform.

Description

물성 변환이 가능한 전자 기기 및 물성 변환 방법{PHYSICALLY TRANSFORMATIVE ELECTRONICS AND METHOD THEREFOR}Electronic devices capable of converting physical properties and methods of converting properties {PHYSICALLY TRANSFORMATIVE ELECTRONICS AND METHOD THEREFOR}

아래의 설명은 물성 변환이 가능한 전자 기기 및 물성 변환 방법에 관한 것이다.The following description relates to an electronic device capable of converting physical properties and a method for converting physical properties.

일반적으로 사용되는 전자 기기는 스마트폰이나 노트북과 같이 그 재질이 단단하며 평평한 형태를 지닌다. 단단한 형태의 전자 기기는 안정성과 사용자의 편의성을 맞추기에 적합하다. 한편, 기술의 발전에 힘입어 최근 착용감이 좋은 부드러운 형태의 웨어러블 전자 기기들 또한 증가하고 있는 추세이다. 부드러운 형태의 전자 기기는 모양의 변환이 가능하고, 유연성과 신축성을 가지기 때문에 신체와 같이 굴곡진 표면에 쉽게 부착되어 이질감이 적다. 예를 들어, 한국공개특허 제10-2017-0080276호는 생체에 부착되어 생체신호를 측정하는 웨어러블 전자 장치를 개시하고 있다.Electronic devices that are generally used have a hard and flat shape, such as a smartphone or laptop. The rigid electronic device is suitable for stability and user convenience. On the other hand, with the development of technology, wearable electronic devices in a soft form that are comfortable to be worn are also on the rise in recent years. Electronic devices in a soft shape can change their shape and have flexibility and elasticity, so they are easily attached to a curved surface such as a body and have less sense of heterogeneity. For example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0080276 discloses a wearable electronic device that is attached to a living body and measures a biological signal.

그러나, 부드러운 형태의 전자 기기는 외력에 의한 변환이 쉽기 때문에 단단한 형태의 전자 기기를 사용하듯 손에 쥐고 사용하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. 반대로 단단한 형태의 전자 기기는 신체에 부착하거나 착용하기 힘들다는 문제점이 있다. 이처럼, 각 형태의 전자 기기들은 다른 형태의 특성을 갖기 힘들다는 한계점을 갖는다.However, there is a problem in that it is difficult to hold and use the soft electronic device in the hand like using a hard electronic device because it is easy to convert by an external force. Conversely, a hard electronic device has a problem that it is difficult to attach or wear to the body. As such, each type of electronic device has a limitation in that it is difficult to have different types of characteristics.

물성의 변화를 통해 단단한 형태와 신축성 있는 부드러운 형태간의 변환이 가능한 전자 기기 및 이러한 전자 기기의 물성 변환 방법을 제공한다.Provides an electronic device capable of converting between a rigid form and an elastic soft form through a change in physical properties, and a method of converting the physical properties of such electronic devices.

조건에 따라 물성이 변환되는 플랫폼을 포함하고, 상기 플랫폼의 변환되는 물성에 따라 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것을 특징으로 하는 전자 기기를 제공한다.It provides an electronic device comprising a platform in which physical properties are converted according to conditions, and at least one of shape, rigidity, and elasticity is converted according to the converted physical properties of the platform.

일측에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 플랫폼과 결합되는 신축성 센서를 더 포함하고, 상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 센서의 출력값을 처리하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, the electronic device may further include an elastic sensor coupled to the platform, and may process an output value of the elastic sensor in a state in which at least one of the shape, rigidity, and elasticity is converted.

다른 측면에 따르면, 상기 신축성 센서는, 센서부, 제어부 및 출력부와 결합되는 신축성 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 전자 기기는 상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 인쇄회로기판에 결합된 센서부의 출력값에 기반하여 상기 제어부를 통해 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the stretchable sensor includes a stretchable printed circuit board coupled to a sensor part, a control part, and an output part, and the electronic device includes the stretchable printed circuit in a state in which at least one of the shape, rigidity, and stretchability is converted. It may be characterized in that controlling the output unit through the control unit based on the output value of the sensor unit coupled to the substrate.

또 다른 측면에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 신축성 센서와 결합되는 신축성 디스플레이를 더 포함하고, 상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 센서의 출력값에 기반하여 상기 신축성 디스플레이를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the electronic device further includes a stretchable display coupled with the stretchable sensor, and controls the stretchable display based on an output value of the stretchable sensor in a state in which at least one of the shape, stiffness, and stretchability is converted. It can be characterized by that.

또 다른 측면에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 신축성 디스플레이로 전원을 공급하는 신축성 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the electronic device may further include a stretchable power supply for supplying power to the stretchable display.

또 다른 측면에 따르면, 상기 조건은 온도를 포함하고, 상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the condition includes temperature, and the transformation of the physical property may include a phase transformation between a solid state and a liquid state according to a temperature of a phase change material included in the platform.

또 다른 측면에 따르면, 상기 상변환 물질은 갈륨(Gallium) 또는 갈륨 합성 물질을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the phase change material may be characterized in that it includes gallium (Gallium) or a gallium synthetic material.

또 다른 측면에 따르면, 상기 전자 기기는 상기 플랫폼의 조건으로서 온도를 조절하기 위한 온도 조절부를 더 포함하고, 상기 온도 조절부를 통해 온도를 조절하여 상기 플랫폼의 물성을 변환시킴으로써, 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the electronic device further includes a temperature control unit for adjusting a temperature as a condition of the platform, and by adjusting the temperature through the temperature control unit to convert the physical properties of the platform, among the shape, stiffness and elasticity It may be characterized in that at least one is converted.

또 다른 측면에 따르면, 상기 온도 조절부는 히터 및 열전소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the temperature controller may include at least one of a heater and a thermoelectric element.

또 다른 측면에 따르면, 상기 플랫폼은 상변환 물질이 미세방울의 형태로 실리콘 폴리머상에 혼합된 형태로 구현되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the platform may be implemented in a form in which a phase change material is mixed on a silicone polymer in the form of microdrops.

또 다른 측면에 따르면, 상기 조건은 온도를 포함하고, 상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 미세방울의 형태로 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the condition includes a temperature, and the conversion of the physical properties includes a phase change between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform in the form of microdrops. can do.

조건에 따라 물성이 변환되는 플랫폼; 및 상기 플랫폼의 상부 및 하부에 결합되는 전극을 포함하고, 상기 전극을 통해 물리량의 변화를 측정하되, 상기 플랫폼의 물성이 변화됨에 따라 물리량 측정의 민감도 및 동작 범위 중 적어도 하나가 조절되는 것을 특징으로 하는 전자 기기를 제공한다.A platform in which physical properties are transformed according to conditions; And electrodes coupled to the upper and lower portions of the platform, and measuring a change in physical quantity through the electrode, wherein at least one of a sensitivity and an operation range of measuring a physical quantity is adjusted as the physical property of the platform is changed. To provide electronic devices.

일측에 따르면, 상기 물리량은 온도, 힘, 압력, 진동, 음향, 가속도 또는 자기장을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one side, the physical quantity may be characterized by including temperature, force, pressure, vibration, sound, acceleration, or magnetic field.

다른 측면에 따르면, 상기 플랫폼은 상변환 물질이 미세방울의 형태로 실리콘 폴리머상에 혼합된 형태로 구현되는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the platform may be implemented in a form in which a phase change material is mixed on a silicone polymer in the form of microdrops.

또 다른 측면에 따르면, 상기 조건은 온도를 포함하고, 상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 미세방울의 형태로 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another aspect, the condition includes a temperature, and the conversion of the physical properties includes a phase change between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform in the form of microdrops. can do.

상변환 물질이 미세방울의 형태로 혼합된 실리콘 폴리머를 포함하고, 상기 상변환 물질의 상변환에 따라 물성이 변환되는 것을 특징으로 하는 플랫폼을 제공한다.It provides a platform comprising a silicone polymer in which a phase change material is mixed in the form of microdrops, and physical properties are converted according to the phase change of the phase change material.

전자 기기의 물성 변환 방법에 있어서, 상기 전자 기기는 온도에 따라 물성이 변환되는 플랫폼, 온도를 조절하기 위한 온도 조절부 및 제어부를 포함하고, 상기 물성 변환 방법은, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 온도 조절부를 통해 온도를 조절하여 상기 플랫폼의 물성을 제어하는 단계를 포함하고, 상기 플랫폼의 변환되는 물성에 따라 상기 전자 기기의 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것을 특징으로 하는 물성 변환 방법을 제공한다.A method for converting physical properties of an electronic device, wherein the electronic device includes a platform in which physical properties are converted according to temperature, a temperature controller for controlling a temperature, and a controller, and the method for converting properties comprises: the temperature according to the control of the controller. A physical property conversion method comprising the step of controlling the physical properties of the platform by controlling a temperature through a control unit, wherein at least one of a shape, a rigidity, and an elasticity of the electronic device is converted according to the converted physical property of the platform. to provide.

물성의 변화를 통해 단단한 형태와 신축성 있는 부드러운 형태간의 변환이 가능한 전자 기기 및 이러한 전자 기기의 물성 변환 방법을 제공할 수 있다.It is possible to provide an electronic device capable of converting between a rigid form and a flexible, flexible form through a change in physical properties, and a method of converting the physical properties of the electronic device.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 활용 방안의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 갈륨의 온도에 따른 물성 변화의 예를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 고체 상태의 갈륨의 스트레스-스트레인 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 액체 상태의 갈륨의 스트레스-스트레인 그래프이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 갈륨의 두께와 폴리머의 두께에 따른 상변환 시간을 나타내는 그래프들이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기를 터치 센서로 활용한 예를 나타내고 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기를 웨어러블 기기로 활용한 예를 나타내고 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 구성의 다른 예를 도시한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 모습들의 예를 도시한 도면들이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 플랫폼의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 22 및 도 23은 본 발명의 일실시예에 있어서, 물성 변환이 가능한 플랫폼을 이용하여 구현된 압력 센서를 통해 측정된 특성들을 도시한 그래프들이다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 일실시예에 있어서, 플랫폼이 단단한 형태인 경우의 압력 센서를 활용하는 예를 도시한 도면들이다.
도 26 및 도 27은 본 발명의 일실시예에 있어서, 플랫폼이 부드러운 형태인 경우의 압력 센서를 활용하는 예를 도시한 도면들이다.
도 28은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 29는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환 방법의 다른 예를 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating an example of a method of utilizing an electronic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing an example of a change in physical properties according to a temperature of gallium in an embodiment of the present invention.
4 is a stress-strain graph of gallium in a solid state according to an embodiment of the present invention.
5 is a stress-strain graph of gallium in a liquid state according to an embodiment of the present invention.
6 to 9 are graphs showing a phase change time according to a thickness of a gallium and a thickness of a polymer in an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 illustrate an example in which an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention is used as a touch sensor.
13 and 14 illustrate an example in which an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention is used as a wearable device.
15 and 16 are diagrams showing another example of a configuration of an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention.
17 and 18 are diagrams illustrating examples of electronic devices capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention.
21 is a diagram illustrating another example of a platform capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention.
22 and 23 are graphs showing characteristics measured by a pressure sensor implemented using a platform capable of converting physical properties in an embodiment of the present invention.
24 and 25 are diagrams illustrating an example of using a pressure sensor when the platform is in a rigid form according to an embodiment of the present invention.
26 and 27 are diagrams illustrating an example of using a pressure sensor when the platform is in a soft shape according to an embodiment of the present invention.
28 is a diagram illustrating an example of a method for converting physical properties according to an embodiment of the present invention.
29 is a diagram illustrating another example of a method for converting physical properties according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 물성의 변화를 통해 단단한 형태와 신축성 있는 부드러운 형태간의 변환이 가능한 전자 기기 및 이러한 전자 기기의 물성 변환 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기는 단순히 플렉서블(flexible) 또는 스트레처블(stretchable)한 특성을 넘어서 전자기기 강성률과 같은 물성의 튜닝을 통하여 단단한 모바일 기기의 형태와 부드러운 웨어러블 기기의 형태를 하나의 전자 기기에서 선택 가능하도록 할 수 있다.Embodiments of the present invention relate to an electronic device capable of converting between a rigid form and a flexible soft form through a change in physical properties, and a method for converting physical properties of the electronic device. The electronic device according to the embodiments of the present invention goes beyond a simple flexible or stretchable characteristic to form a rigid mobile device and a soft wearable device through tuning of physical properties such as stiffness of the electronic device. It can be made selectable in electronic devices of

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 기기의 활용 방안의 예를 도시한 도면이다. 도 1의 실시예에서는 손에 들고 사용하는 경우의 단단한 형태의 전자 기기(110)가 신체에 부착 시, 유연성과 신축성을 지닌 웨어러블 전자 기기(120)로 변환될 수 있으며, 이러한 웨어러블 전자 기기(120)를 다시 신체로부터 탈착하는 경우, 본래의 모양과 강도를 다시 지닌 단단한 형태의 전자 기기(110)로 변환될 수 있는 예를 설명하고 있다.1 is a diagram illustrating an example of a method of utilizing an electronic device according to an embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 1, when the electronic device 110 in a rigid form when held and used in the hand is attached to the body, it may be converted into a wearable electronic device 120 having flexibility and elasticity, and such a wearable electronic device 120 When) is removed from the body again, an example in which the electronic device 110 can be converted into a solid electronic device 110 having its original shape and strength is described.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 구성의 예를 도시한 도면이다. 도 2의 실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기는 유연성과 신축성을 지닌 전자 기기부(210)와 물성의 변환이 가능한 플랫폼(220)을 포함할 수 있다. 유연성과 신축성을 지닌 전자 기기부(210)는 신축성 디스플레이(211), 신축성 센서(212) 및 제1 실리콘 폴리머(213)를 포함하여 구성될 수 있으며, 물성 변환이 가능한 플랫폼(220)은 갈륨 프레임(221)과 제2 실리콘 폴리머(222)를 포함하여 구성될 수 있다. 갈륨 프레임(221)은 제1 실리콘 폴리머(213)와 제2 실리콘 폴리머(222) 사이에 배치될 수 있으며, 이러한 갈륨 프레임(221)의 온도에 따른 물성 변화에 따라 물성 변환이 가능한 플랫폼(220)의 물성 변화를 이끌어낼 수 있다.2 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention. The electronic device capable of converting physical properties according to the embodiment of FIG. 2 may include an electronic device unit 210 having flexibility and elasticity and a platform 220 capable of converting physical properties. The electronic device unit 210 having flexibility and elasticity may include a stretchable display 211, a stretchable sensor 212, and a first silicon polymer 213, and the platform 220 capable of converting physical properties is a gallium frame. 221 and the second silicone polymer 222 may be included. The gallium frame 221 may be disposed between the first silicon polymer 213 and the second silicon polymer 222, and the platform 220 capable of converting physical properties according to the change in physical properties according to the temperature of the gallium frame 221 Can lead to changes in the physical properties of

본 발명의 실시예들에서는 물성(일례로, 강성)이 변화하는 특성을 갖도록 하기 위해 상변환 물질을 활용할 수 있으며, SMP(Shape memory polymer)나 LMPA(Low melting point alloy)와 같이 물성이 변화하는 다양한 물질들이 존재하나 도 2의 실시예에서는 상변환 물질의 예시로서 갈륨(Gallium)이 활용되는 예를 나타내고 있다. 갈륨은 고체일 때의 강성이 9.8 GPa로 충분히 크지만 피부 온도에서 액화될 수 있다. 예를 들어, 기계적 물성을 튜닝할 수 있는 플랫폼(일례로, 도 2의 물성 변환이 가능한 플랫폼(220))의 폴리머 내부(일례로, 도 2의 실리콘 폴리머(213, 222) 사이)에 갈륨 프레임(일례로, 도 2의 갈륨 프레임(221))을 내장시킴에 따라 유연성과 신축성을 지닌 전자 기기의 내부에 상변환 물질이 내장될 수 있다. 이 경우, 이러한 상변환 물질의 상변환에 따라 전자 기기의 단단한 형태와 부드러운 형태 사이의 변화가 가능해질 수 있다. 실시예에 따라 갈륨이 포함된 갈륨 합성 물질이 상변환 물질로서 활용될 수도 있다. 또한, 이후 도 21을 통해 설명하는 바와 같이, 갈륨 프레임(221)은 갈륨이 미세방울의 형태로 실리콘 폴리머에 혼합되는 형태로 구현될 수도 있다.In the embodiments of the present invention, a phase change material may be used to have a property of varying physical properties (eg, stiffness), and physical properties such as shape memory polymer (SMP) or low melting point alloy (LMPA) may be changed. Although various materials exist, the embodiment of FIG. 2 shows an example in which gallium is used as an example of a phase change material. Gallium has a sufficiently large stiffness of 9.8 GPa when it is solid, but it can be liquefied at skin temperature. For example, a gallium frame inside the polymer (for example, between the silicone polymers 213 and 222 of FIG. 2) of a platform capable of tuning mechanical properties (for example, the platform 220 capable of converting physical properties of FIG. 2) (For example, by embedding the gallium frame 221 of FIG. 2), a phase change material may be embedded in an electronic device having flexibility and elasticity. In this case, a change between the hard form and the soft form of the electronic device may be possible according to the phase change of the phase change material. Depending on the embodiment, a gallium composite material containing gallium may be used as a phase change material. Further, as described later with reference to FIG. 21, the gallium frame 221 may be implemented in a form in which gallium is mixed with a silicon polymer in the form of microdrops.

한편, 실시예에 따라 전자 기기는 신축성 디스플레이(211) 및/또는 신축성 센서(212)로 전원을 공급하기 위한 신축성 전원 공급부(미도시)가 더 포함될 수도 있다. 전원은 실시예에 따라 전자 기기의 외부로부터 공급될 수도 있으며, 이를 위해 전자 기기는 전원을 공급받기 위한 핀 커넥터와 같은 전원 공급부(미도시)를 포함할 수도 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the electronic device may further include a stretchable power supply (not shown) for supplying power to the stretchable display 211 and/or the stretchable sensor 212. Power may be supplied from the outside of the electronic device according to embodiments, and for this purpose, the electronic device may include a power supply unit (not shown) such as a pin connector for receiving power.

도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 갈륨의 온도에 따른 물성 변화의 예를 도시한 그래프이다. 도 3의 그래프에서는 갈륨의 물성이 갈륨의 다양한 두께들(50μm, 320μm, 640μm, 1500μm) 모두에서 녹는점을 기준으로 크게 변화함을 확인할 수 있다.3 is a graph showing an example of a change in physical properties according to a temperature of gallium in an embodiment of the present invention. In the graph of FIG. 3, it can be seen that the physical properties of gallium vary greatly based on the melting point at all of the various thicknesses of gallium (50 μm, 320 μm, 640 μm, and 1500 μm).

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 고체 상태의 갈륨의 스트레스-스트레인 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 액체 상태의 갈륨의 스트레스-스트레인 그래프이다. 도 4 및 도 5의 스트레스-스트레인 그래프들은 갈륨의 다양한 두께들(50μm, 320μm, 640μm, 1500μm)에서 고체 상태일 때와 액체 상태일 때, 명확히 다른 두 가지 물성 특징을 가짐을 나타내고 있으며, 이러한 갈륨을 활용하여 물성의 변화가 가능한 전자 기기의 구현이 가능함을 나타내고 있다.4 is a stress-strain graph of gallium in a solid state in an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a stress-strain graph of gallium in a liquid state in an embodiment of the present invention. The stress-strain graphs of FIGS. 4 and 5 show that gallium has two distinct physical properties when it is in a solid state and in a liquid state at various thicknesses (50 μm, 320 μm, 640 μm, and 1500 μm). It shows that it is possible to implement an electronic device capable of changing physical properties by utilizing.

이러한 갈륨의 녹는점은 섭씨 29.8도로 몸에 붙이면 체온(36.5℃)에 의해 녹아 액체가 될 수 있으며, 몸에서 때어내면 실온(일례로, 25℃)에서는 굳어서 고체 상태가 될 수 있다. 뿐만 아니라, 갈륨은 이러한 고체와 액체 사이의 상변환이 일어나는 속도가 빠르기 때문에 두 가지 형태(단단한 형태와 부드러운 형태)를 모두 필요로 하는 다양한 분야에 적용할 수 있다.The melting point of this gallium is 29.8 degrees Celsius, it can melt by body temperature (36.5℃) and become a liquid, and when removed from the body, it can harden at room temperature (for example, 25℃) and become solid. In addition, gallium can be applied to various fields requiring both forms (hard form and soft form) because the speed at which the phase change occurs between solid and liquid is high.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 갈륨의 두께와 폴리머의 두께에 따른 상변환 시간을 나타내는 그래프들이다. 상변환 물질이 적용된 전자 기기의 물성 변화를 이루어내는데 있어서 상변환 물질의 상변환을 위해 요구되는 시간은 매우 중요한 특성이다. 도 6 내지 도 9의 그래프들은 갈륨의 두께와 폴리머의 두께가 모두 작아질수록 상변환을 위해 요구되는 시간이 짧아지며, 체온(36.5℃)뿐만 아니라, 외부 열장치를 활용하여 보다 효율적인 상변환이 가능해짐을 시사하고 있다.6 to 9 are graphs showing a phase change time according to a thickness of a gallium and a thickness of a polymer in an embodiment of the present invention. The time required for the phase change of the phase change material is a very important characteristic in achieving a change in the physical properties of the electronic device to which the phase change material is applied. In the graphs of FIGS. 6 to 9, as both the thickness of the gallium and the thickness of the polymer decrease, the time required for the phase change becomes shorter, and more efficient phase change is achieved by using an external heat device as well as body temperature (36.5° C.). It suggests that it will be possible.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 예를 도시한 도면이다. 도 10에 나타난 전자 기기는 앞서 도 2를 통해 설명한 물성 변환이 가능한 플랫폼(220)과 신축성 센서(212)를 결합하여 구현한 기기의 예를 나타내고 있다.10 is a diagram illustrating an example of an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention. The electronic device shown in FIG. 10 shows an example of a device implemented by combining the platform 220 capable of converting physical properties and the elastic sensor 212 described above with reference to FIG. 2.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기를 터치 센서로 활용한 예를 나타내고 있다. 도 11에서는 물성 변환이 가능한 전자 기기가 단단한 형태일 때, 물성 변환이 가능한 전자 기기가 포함하는 신축성 센서를 터치 센서로 활용하여 무선 인터페이스를 통한 프로그램 조작이 가능함을 나타내고 있으며, 도 12의 그래프는 이러한 터치 센서를 터치에 따른 출력값의 예를 나타내고 있다.11 and 12 illustrate an example in which an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention is used as a touch sensor. FIG. 11 shows that when an electronic device capable of converting physical properties is in a rigid form, a program can be manipulated through a wireless interface by using an elastic sensor included in the electronic device capable of converting physical properties as a touch sensor. An example of the output value according to the touch of the touch sensor is shown.

도 13 및 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기를 웨어러블 기기로 활용한 예를 나타내고 있다. 또 13에서는 물성 변환이 가능한 전자 기기가 포함하는 갈륨 프레임을 녹여 부드러운 형태로 변환하여 굴곡진 피부에 부착한 후, 웨어러블 전자 기기이자 생체신호를 측정할 수 있는 근전도 센서로 활용할 수 있음을 나타내고 있으며, 도 14의 그래프는 이러한 근전도 센서에 따른 출력값의 예를 나타내고 있다.13 and 14 illustrate an example in which an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention is used as a wearable device. In addition, 13 shows that the gallium frame included in an electronic device capable of converting physical properties is melted, converted into a soft shape, and attached to the curved skin, and then used as a wearable electronic device and an EMG sensor capable of measuring bio-signals. The graph of FIG. 14 shows an example of an output value according to such an EMG sensor.

도 15 및 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 구성의 다른 예를 도시한 도면들이다. 도 15는 갈륨 프레임(1510)을 포함하는 물성 변환이 가능한 플랫폼을 형성하고, 그 위에 플랫폼의 상변환을 돕기 위한 히터(1520)를, 그 위에 유연신축성의 전자회로(신축성 인쇄회로기판(PCB, 1530))를 집적하여 물성 변환이 가능한 전자 기기를 구현할 수 있음을 나타내고 있다. 이때, 물성 변환이 가능한 전자 기기는 갈륨 프레임(1510), 히터(1520) 및 신축성 인쇄회로기판(1530)이 실리콘 폴리머 내부에 내장되도록 구현될 수 있다. 도 16은 신축성 인쇄회로기판(PCB, 1530)에 마이크로컨트롤러(1610), LED(1620), 온도센서(1630), 터치센서(1640), OLED 스크린(1650) 및 UV 센서(1660)가 구현된 예를 나타내고 있다.15 and 16 are diagrams showing another example of a configuration of an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention. Figure 15 is a gallium frame 1510 to form a platform capable of converting physical properties, a heater 1520 for helping the phase change of the platform thereon, a flexible and stretchable electronic circuit (flexible printed circuit board (PCB, 1530)), indicating that an electronic device capable of converting physical properties can be implemented. In this case, the electronic device capable of converting physical properties may be implemented such that the gallium frame 1510, the heater 1520, and the stretchable printed circuit board 1530 are embedded in the silicon polymer. 16 is a microcontroller 1610, an LED 1620, a temperature sensor 1630, a touch sensor 1640, an OLED screen 1650, and a UV sensor 1660 are implemented on a stretchable printed circuit board (PCB, 1530). It shows an example.

한편, 히터(1520)는 갈륨 프레임(1510)의 상변환을 위한 하나의 실시예로서, 이러한 히터(1520)는 히터(1520)뿐만 아니라, 열전소자를 포함하여 온도를 높이거나 낮출 수 있는 온도 조절부로 확장될 수 있다.On the other hand, the heater 1520 is an embodiment for the phase change of the gallium frame 1510, such a heater 1520, including the heater 1520, as well as a thermoelectric element, temperature control to increase or decrease the temperature It can be extended to wealth.

도 17 및 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 모습들의 예를 도시한 도면들이다. 도 17은 물성 변환이 가능한 전자 기기가 펴진 상태와 접힌 상태를 각각 나타내고 있으며, 도 18은 물성 변환이 가능한 전자 기기가 신체에 부착된 형태와 신체의 움직임에 따라 늘어난 형태를 각각 나타내고 있다.17 and 18 are diagrams illustrating examples of electronic devices capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention. FIG. 17 shows an open state and a folded state of an electronic device capable of physical property conversion, respectively, and FIG. 18 shows a form in which the electronic device capable of material property conversion is attached to a body and an elongated form according to the movement of the body.

도 19 및 도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 전자 기기의 활용 예를 나타내고 있다. 도 19는 물성 변환이 가능한 전자 기기가 실내에서 펴진 상태로 존재하는 ①의 상태, 실내에서 신체에 착용된 ②의 상태, 실외의 그늘에서 신체에 착용된 ③의 상태 및 실외의 햇빛 아래에서 신체에 착용된 ④의 상태를 각각 나타내고 있다. 이때, 도 20은 시간에 따라 ①의 상태에서 ④의 상태까지 변화한 후 다시 ①의 상태로 변화하기까지, 물성 변환이 가능한 전자 기기에 의해 측정된 온도와 자외선(ultraviolet rays, UV)의 변화를 나타낸 그래프이다.19 and 20 illustrate an example of using an electronic device capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention. 19 shows a state of ① in which an electronic device capable of converting physical properties exists in an unfolded state indoors, a state of ② that is worn on the body indoors, a state of ③ that is worn on the body in the shade outdoors, and to the body under sunlight outdoors. Each shows the state of ④ worn. At this time, FIG. 20 shows changes in temperature and ultraviolet rays (UV) measured by an electronic device capable of converting physical properties from the state of ① to the state of ④ and then to the state of ① over time. This is the graph shown.

도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환이 가능한 플랫폼의 다른 예를 도시한 도면이고, 도 22 및 도 23은 본 발명의 일실시예에 있어서, 물성 변환이 가능한 플랫폼을 이용하여 구현된 압력 센서를 통해 측정된 특성들을 도시한 그래프들이다. 도 21은 실리콘 폴리머에 미세방울 형태의 갈륨이 섞인 혼합물 형태로 플랫폼(2110)을 만들고 플랫폼(2110)의 위와 아래에 전극(2120)을 붙여 정전용량(capacitance) 변화를 통해 압력을 측정하는 센서를 제작한 예를 나타내고 있다. 또한, 도 22와 도 23의 그래프들은 이러한 압력 센서의 물성의 변화를 통해 압력 측정의 민감도와 동작 범위가 튜닝될 수 있음을 나타내고 있다.21 is a diagram showing another example of a platform capable of converting physical properties according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 22 and 23 are implemented using a platform capable of converting physical properties in an embodiment of the present invention. These are graphs showing characteristics measured through the pressure sensor. FIG. 21 shows a sensor for measuring pressure through a change in capacitance by making a platform 2110 in the form of a mixture of silicon polymer and gallium in the form of microdrops and attaching electrodes 2120 above and below the platform 2110. The produced example is shown. In addition, the graphs of FIGS. 22 and 23 indicate that the sensitivity of the pressure measurement and the operating range can be tuned through the change in physical properties of the pressure sensor.

일반적인 압력 센서들은 굉장히 높은 민감도를 이루고 있지만, 동작 범위가 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 하지만, 물성 변환이 가능한 플랫폼(일례로, 도 21의 플랫폼(2110))은 부드러운 형태일 때는 실리콘 폴리머보다 더 강성률이 낮고, 단단한 형태일 때는 실리콘 폴리머보다 강성률이 큰 특성을 지니게 된다. 따라서, 물성 변환이 가능한 플랫폼을 통해 제작한 압력 센서는 부드러운 형태일 때에는 고민감도를 가지는 반면 동작범위가 좁지만, 단단한 형태일 때에는 높은 압력을 측정할 수 있게 되어 좁았던 동작 범위를 보완할 수 있다.Although general pressure sensors achieve very high sensitivity, they have a disadvantage in that their operating range is limited. However, a platform capable of converting physical properties (for example, the platform 2110 of FIG. 21) has a lower modulus of stiffness than a silicone polymer when it is in a soft form, and has a higher modulus of stiffness than a silicone polymer when it is in a rigid form. Therefore, a pressure sensor manufactured through a platform capable of converting physical properties has a high sensitivity when it is in a soft shape, but has a narrow operating range, but when it is in a rigid shape, it is possible to measure a high pressure, which can compensate for the narrow operating range. .

도 24 및 도 25는 본 발명의 일실시예에 있어서, 플랫폼이 단단한 형태인 경우의 압력 센서를 활용하는 예를 도시한 도면들이다. 도 24는 플랫폼이 단단한 형태인 경우의 압력 센서를 통해 높은 압력의 발걸음을 측정할 수 있음을 나타내고 있으며, 도 25의 그래프는 발걸음을 통해 측정된 압력 센서의 출력값의 예를 나타내고 있다.24 and 25 are diagrams illustrating an example of using a pressure sensor when the platform is in a rigid form according to an embodiment of the present invention. FIG. 24 shows that footsteps of high pressure can be measured through a pressure sensor when the platform is in a rigid form, and the graph of FIG. 25 shows an example of the output value of the pressure sensor measured through the footsteps.

도 26 및 도 27은 본 발명의 일실시예에 있어서, 플랫폼이 부드러운 형태인 경우의 압력 센서를 활용하는 예를 도시한 도면들이다. 도 26은 플랫폼이 부드러운 형태인 경우의 압력 센서를 통해 목 부근의 맥박 측정이 가능함을 나타내고 있으며, 도 27의 그래프는 맥박을 측정한 압력 센서를 출력값의 예를 나타내고 있다.26 and 27 are diagrams showing an example of using a pressure sensor when the platform is in a soft shape according to an embodiment of the present invention. FIG. 26 shows that pulse measurements in the vicinity of the neck can be measured through a pressure sensor when the platform is in a soft shape, and the graph of FIG. 27 shows an example of output values from the pressure sensor measuring the pulse rate.

이러한 방식을 폭넓게 적용하면, 압력 이외에도 변형률, 구부림 및/또는 뒤틀림과 같은 기계적 특성을 측정하는 센서를 제작할 수도 있다.Broadly applying this method, it is also possible to fabricate sensors that measure mechanical properties, such as strain, bending, and/or distortion, in addition to pressure.

또한, 이러한 압력 센서에 대한 설명을 통해 물성 변환이 가능한 플랫폼을 이용하여 압력 이외에도 온도, 힘, 진동, 음향, 가속도 및/또는 자기장과 같은 자양한 물리량의 변화를 측정하는 물리 센서가 제작될 수 있으며, 이때 물리량 측정의 민감도나 동작 범위가 플랫폼의 물성 변환에 따라 조절될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.In addition, a physical sensor that measures changes in various physical quantities such as temperature, force, vibration, sound, acceleration, and/or magnetic field, in addition to pressure, can be manufactured using a platform capable of converting physical properties through the description of the pressure sensor. In this case, it will be easy to understand that the sensitivity or motion range of the physical quantity measurement can be adjusted according to the conversion of the physical properties of the platform.

도 28은 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환 방법의 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 물성 변환 방법이 포함하는 단계들(2810 및 2820)은 온도에 따라 물성이 변환되는 플랫폼, 온도를 조절하기 위한 온도 조절부 및 제어부를 포함하는 전자 기기에 의해 수행될 수 있다.28 is a diagram illustrating an example of a method for converting physical properties according to an embodiment of the present invention. Steps 2810 and 2820 included in the method for converting physical properties according to the present exemplary embodiment may be performed by an electronic device including a platform in which physical properties are converted according to temperature, a temperature controller for controlling the temperature, and a controller.

단계(2810)에서 전자 기기는 제어부의 제어에 따라 온도 조절부를 통해 온도를 조절하여 플랫폼의 물성을 제어할 수 있다. 일례로, 제어부는 도 16을 통해 설명한 마이크로컨트롤러(1610)의 형태로 전자 기기에 포함될 수 있으나, 온도 조절부를 제어하여 온도를 조절할 수 있는 프로세서라면 한정되지는 않고 활용될 수 있다. 온도 조절부는 앞서 도 15의 히터(1520)를 통해 설명한 바 있으며, 신축성을 갖도록 설계될 수 있으며, 히터(1520)뿐만 아니라, 열전소자 등과 같이 온도의 조절이 가능한 다양한 구성요소를 포함하도록 설계될 수 있다. 이때, 플랫폼의 변환되는 물성에 따라 전자 기기의 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 물성의 변환은 플랫폼이 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자 기기는 단계(2810)에서 온도 조절부를 통해 온도를 임계값 이상으로 조절하여 플랫폼이 포함하는 상변환 물질을 고체 상태에서 액체 상태로 상변환시키거나, 온도를 임계값 미만으로 조절하여 플랫폼이 포함하는 상변환 물질을 액체 상태에서 고체 상태로 상변환시킬 수 있다.In step 2810, the electronic device may control physical properties of the platform by adjusting the temperature through the temperature controller according to the control of the controller. As an example, the controller may be included in the electronic device in the form of the microcontroller 1610 described with reference to FIG. 16, but any processor capable of controlling the temperature by controlling the temperature controller may be used without limitation. The temperature control unit was previously described through the heater 1520 of FIG. 15, and may be designed to have elasticity, and may be designed to include various components capable of controlling temperature such as a thermoelectric element as well as the heater 1520. have. At this time, at least one of the shape, rigidity, and elasticity of the electronic device may be converted according to the converted physical properties of the platform. As a more specific example, the conversion of physical properties may include a phase change between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform. In this case, in step 2810, the electronic device adjusts the temperature above the threshold value through the temperature control unit to phase change the phase change material included in the platform from a solid state to a liquid state, or adjust the temperature to below the threshold value. The phase change material included in the platform may be phase changed from a liquid state to a solid state.

한편, 전자 기기는 플랫폼과 결합되는 신축성 센서를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 아래와 같이 단계(2820)이 더 수행될 수 있다.Meanwhile, the electronic device may further include an elastic sensor coupled to the platform. In this case, step 2820 may be further performed as follows.

단계(2820)에서 전자 기기는 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 신축성 센서의 출력값을 처리할 수 있다. 예를 들어, 신축성 센서는, 센서부 및 출력부와 결합되는 신축성 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 이 경우, 전자 기기는 단계(2820)에서 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 신축성 인쇄회로기판에 결합된 센서부의 출력값에 기반하여 제어부를 통해 출력부를 제어할 수 있다. 실시예에 따라 제어부 역시 인쇄회로기판에 결합되는 형태로 구현될 수 있다.In step 2820, the electronic device may process the output value of the stretchable sensor in a state in which at least one of shape, stiffness, and stretchability is converted. For example, the stretchable sensor may include a stretchable printed circuit board coupled to the sensor unit and the output unit. In this case, the electronic device may control the output unit through the control unit based on the output value of the sensor unit coupled to the stretchable printed circuit board in a state in which at least one of shape, stiffness, and stretchability is converted in step 2820. Depending on the embodiment, the control unit may also be implemented in a form coupled to a printed circuit board.

도 29는 본 발명의 일실시예에 따른 물성 변환 방법의 다른 예를 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 물성 변환 방법이 포함하는 단계들(2910 및 2920)은 온도에 따라 물성이 변환되는 플랫폼, 온도를 조절하기 위한 온도 조절부 및 제어부를 포함하는 전자 기기에 의해 수행될 수 있다.29 is a diagram illustrating another example of a method for converting physical properties according to an embodiment of the present invention. Steps 2910 and 2920 included in the method for converting physical properties according to the present embodiment may be performed by an electronic device including a platform in which physical properties are converted according to temperature, a temperature controller for controlling the temperature, and a controller.

단계(2910)는 도 28의 단계(2810)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 단계(2910)에서 전자 기기는 제어부의 제어에 따라 온도 조절부를 통해 온도를 변화시켜 플랫폼의 물성을 제어할 수 있다.Step 2910 may correspond to step 2810 of FIG. 28. For example, in step 2910, the electronic device may control physical properties of the platform by changing the temperature through the temperature controller according to the control of the controller.

한편, 전자 기기는 신축성 센서와 결합되는 신축성 디스플레이를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 아래와 같이 단계(2920)이 더 수행될 수 있다.Meanwhile, the electronic device may further include a stretchable display coupled with the stretchable sensor. In this case, step 2920 may be further performed as follows.

단계(2920)에서 전자 기기는 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 신축성 센서의 출력값에 기반하여 제어부의 제어에 따라 신축성 디스플레이를 제어할 수 있다.In operation 2920, the electronic device may control the stretchable display according to the control of the controller based on the output value of the stretchable sensor in a state in which at least one of shape, stiffness, and stretchability is converted.

한편, 이상의 실시예들에서는 플랫폼의 단단한 형태와 부드러운 형태간의 변환을 통해 손에 들고 사용하는 경우의 단단한 형태의 전자 기기와 유연성과 신축성을 지녀 신체에 부착하는 웨어러블 전자 기기의 실시예에 대해 설명하였으나, 임플랜터블(implantable) 어플리케이션으로의 적용 가능성도 고려될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 무기 발광 다이오드(micro inorganic light-emitting diode, μ-ILED) 폴리머 프로브와 실리콘에 캡슐화된 갈륨 바늘로 구성되는 프로브 장치가 고려될 수 있다. 이러한 프로브 장치는 수술실 온도(~ 23℃)에서 실리콘에 캡슐화된 갈륨이 고체 상태로 존재함에 따라 니들이 단단한 형태를 가질 수 있다. 반면, 신체 내부(일례로, 뇌(brain))에 삽입된 상태에서는 체온에 의해 실리콘에 캡슐화된 갈륨이 액체 상태로 변환됨에 따라 부드러운 형태를 가질 수 있으며, 이에 두개골 내에서의 미세 움직임을 수용할 수 있게 된다. 이처럼, 단단한 형태와 부드러운 형태간의 물성 변환이 가능한 플랫폼은 전자 기기나 프로브 장치 등과 같이 물성 변환이 요구되는 다양한 분야에서 활용될 수 있다.On the other hand, in the above embodiments, an embodiment of a hard electronic device and a wearable electronic device that is attached to the body with flexibility and elasticity have been described by converting between the hard form and the soft form of the platform. , Applicability to an implantable application may also be considered. For example, a probe device consisting of a micro inorganic light-emitting diode (μ-ILED) polymer probe and a gallium needle encapsulated in silicon may be considered. Such a probe device may have a solid shape of a needle as gallium encapsulated in silicon exists in a solid state at an operating room temperature (~ 23°C). On the other hand, in a state inserted inside the body (for example, the brain), gallium encapsulated in silicon by body temperature is converted into a liquid state, so that it can have a soft shape, which can accommodate fine movements within the skull. You will be able to. As such, a platform capable of converting physical properties between a hard shape and a soft shape can be used in various fields requiring physical property conversion, such as electronic devices and probe devices.

이와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 물성의 변환을 통해 단단한 형태와 신축성 있는 부드러운 형태간의 변환이 가능한 전자 기기 및 이러한 전자 기기의 물성 변환 방법을 제공할 수 있다. 또한, 물성의 변환을 통해 압력 측정의 민감도와 동작 범위를 제어할 수 있는 압력 센서를 위한 전자 기기를 제공할 수도 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, it is possible to provide an electronic device capable of converting between a rigid form and a flexible soft form through transformation of physical properties, and a method for converting physical properties of the electronic device. In addition, it is possible to provide an electronic device for a pressure sensor capable of controlling the sensitivity and operation range of pressure measurement through conversion of physical properties.

이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or device described above may be implemented as a hardware component or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, such as one or more general purpose computers or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. Further, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to operate as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or, to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. Can be embodyed. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수개 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 애플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The medium may be one that continuously stores a program executable by a computer, or temporarily stores a program for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording means or storage means in a form in which a single piece of hardware or several pieces of hardware are combined, but is not limited to a medium directly connected to a computer system, but may be distributed on a network. Examples of media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, And ROM, RAM, flash memory, and the like may be configured to store program instructions. In addition, examples of other media include an app store that distributes applications, a site that supplies or distributes various software, and a recording medium or a storage medium managed by a server. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변환이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and transformations from the above description are possible for those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims also fall within the scope of the following claims.

Claims (20)

조건에 따라 물성이 변환되는 플랫폼
을 포함하고,
상기 플랫폼의 변환되는 물성에 따라 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
A platform in which physical properties are transformed according to conditions
Including,
At least one of shape, stiffness, and elasticity is transformed according to the transformed physical properties of the platform
Electronic device, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 플랫폼과 결합되는 신축성 센서
를 더 포함하고,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 센서의 출력값을 처리하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 1,
Stretchable sensor combined with the platform
Including more,
Processing the output value of the elasticity sensor in a state in which at least one of the shape, rigidity and elasticity is converted
Electronic device, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 신축성 센서는,
센서부, 제어부 및 출력부와 결합되는 신축성 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 인쇄회로기판에 결합된 센서부의 출력값에 기반하여 상기 제어부를 통해 상기 출력부를 제어하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 2,
The elasticity sensor,
Including a flexible printed circuit board coupled to the sensor unit, the control unit and the output unit,
Controlling the output unit through the control unit based on the output value of the sensor unit coupled to the stretchable printed circuit board in a state in which at least one of the shape, stiffness, and elasticity is converted
Electronic device, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 신축성 센서와 결합되는 신축성 디스플레이
를 더 포함하고,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 센서의 출력값에 기반하여 상기 신축성 디스플레이를 제어하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 2,
Stretchable display combined with the stretchable sensor
Including more,
Controlling the stretchable display based on an output value of the stretchable sensor in a state in which at least one of the shape, stiffness, and stretchability is converted
Electronic device, characterized in that.
제4항에 있어서,
상기 신축성 디스플레이로 전원을 공급하는 신축성 전원 공급부
를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 4,
Stretchable power supply for supplying power to the stretchable display
What further includes
Electronic device, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 조건은 온도를 포함하고,
상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 1,
The conditions include temperature,
The conversion of the physical properties includes a phase change between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform.
Electronic device, characterized in that.
제6항에 있어서,
상기 상변환 물질은 갈륨(Gallium) 또는 갈륨 합성 물질을 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 6,
The phase change material includes gallium or a gallium synthetic material
Electronic device, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 플랫폼의 조건으로서 온도를 조절하기 위한 온도 조절부
를 더 포함하고,
상기 온도 조절부를 통해 온도를 조절하여 상기 플랫폼의 물성을 변환시킴으로써, 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 1,
Temperature control unit for controlling the temperature as a condition of the platform
Including more,
At least one of shape, stiffness, and elasticity is converted by controlling the temperature through the temperature controller to convert the physical properties of the platform.
Electronic device, characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 온도 조절부는 히터 및 열전소자 중 적어도 하나를 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 8,
The temperature control unit includes at least one of a heater and a thermoelectric element
Electronic device, characterized in that.
조건에 따라 물성이 변환되는 플랫폼; 및
상기 플랫폼의 상부 및 하부에 결합되는 전극
을 포함하고,
상기 전극을 통해 물리량의 변화를 측정하되, 상기 플랫폼의 물성이 변화됨에 따라 물리량 측정의 민감도 및 동작 범위 중 적어도 하나가 조절되는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
A platform in which physical properties are transformed according to conditions; And
Electrodes coupled to the upper and lower portions of the platform
Including,
The change in physical quantity is measured through the electrode, but at least one of the sensitivity and operation range of the physical quantity measurement is adjusted as the physical property of the platform is changed.
Electronic device, characterized in that.
제10항에 있어서,
상기 물리량은 온도, 힘, 압력, 진동, 음향, 가속도 또는 자기장을 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 10,
The physical quantity includes temperature, force, pressure, vibration, sound, acceleration, or magnetic field
Electronic device, characterized in that.
제1항 또는 제10항에 있어서,
상기 플랫폼은 상변환 물질이 미세방울의 형태로 실리콘 폴리머상에 혼합된 형태로 구현되는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 1 or 10,
The platform is implemented in a form in which a phase change material is mixed on a silicone polymer in the form of microdrops.
Electronic device, characterized in that.
제12항에 있어서,
상기 조건은 온도를 포함하고,
상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 미세방울의 형태로 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하는 것
을 특징으로 하는 전자 기기.
The method of claim 12,
The conditions include temperature,
The conversion of the physical properties includes a phase change between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform in the form of microdrops.
Electronic device, characterized in that.
상변환 물질이 미세방울의 형태로 혼합된 실리콘 폴리머
를 포함하고,
상기 상변환 물질의 상변환에 따라 물성이 변환되는 것
을 특징으로 하는 플랫폼.
Silicone polymer in which the phase change material is mixed in the form of microdrops
Including,
Physical properties are converted according to the phase change of the phase change material
Platform characterized by a.
전자 기기의 물성 변환 방법에 있어서,
상기 전자 기기는 온도에 따라 물성이 변환되는 플랫폼, 온도를 조절하기 위한 온도 조절부 및 제어부를 포함하고,
상기 물성 변환 방법은,
상기 제어부의 제어에 따라 상기 온도 조절부를 통해 온도를 조절하여 상기 플랫폼의 물성을 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 플랫폼의 변환되는 물성에 따라 상기 전자 기기의 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환되는 것
을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
In the method for converting physical properties of an electronic device,
The electronic device includes a platform in which physical properties are converted according to temperature, a temperature control unit and a control unit for adjusting the temperature,
The physical property conversion method,
Controlling the physical properties of the platform by controlling the temperature through the temperature controller according to the control of the controller
Including,
At least one of the shape, stiffness, and elasticity of the electronic device is changed according to the transformed physical properties of the platform
Physical property conversion method, characterized in that.
제15항에 있어서,
상기 물성의 변환은 상기 플랫폼이 포함하는 상변환 물질의 온도에 따른 고체 상태 및 액체 상태간의 상변환을 포함하고,
상기 제어하는 단계는,
상기 온도 조절부를 통해 온도를 임계값 이상으로 조절하여 상기 플랫폼이 포함하는 상변환 물질을 고체 상태에서 액체 상태로 상변환시키거나, 온도를 상기 임계값 미만으로 조절하여 상기 플랫폼이 포함하는 상변환 물질을 액체 상태에서 고체 상태로 상변환시키는 것
을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
The method of claim 15,
The transformation of the physical properties includes a phase transformation between a solid state and a liquid state according to the temperature of the phase change material included in the platform,
The controlling step,
The phase change material included in the platform by controlling the temperature above a threshold value through the temperature controller to convert the phase change material included in the platform from a solid state to a liquid state, or by adjusting the temperature below the threshold value Converting the phase from a liquid state to a solid state
Physical property conversion method, characterized in that.
제15항에 있어서,
상기 전자 기기는 상기 플랫폼 및 상기 제어부와 결합되는 신축성 센서
를 더 포함하고,
상기 물성 변환 방법은,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 제어부의 제어에 따라 상기 신축성 센서의 출력값을 처리하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
The method of claim 15,
The electronic device is a stretchable sensor coupled to the platform and the control unit
Including more,
The physical property conversion method,
Processing an output value of the elasticity sensor under the control of the control unit in a state in which at least one of the shape, rigidity, and elasticity is converted
Physical property conversion method, characterized in that it further comprises.
제17항에 있어서,
상기 신축성 센서는,
센서부 및 출력부와 결합되는 신축성 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 처리하는 단계는,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 인쇄회로기판에 결합된 센서부의 출력값에 기반하여 상기 제어부의 제어에 따라 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
The method of claim 17,
The elasticity sensor,
Including a flexible printed circuit board coupled to the sensor unit and the output unit,
The processing step,
And controlling the output unit according to the control of the controller based on an output value of the sensor unit coupled to the stretchable printed circuit board in a state in which at least one of the shape, stiffness, and elasticity is converted.
제17항에 있어서,
상기 전자 기기는 상기 신축성 센서와 결합되는 신축성 디스플레이
를 더 포함하고,
상기 처리하는 단계는,
상기 모양, 강성 및 신축성 중 적어도 하나가 변환된 상태에서 상기 신축성 센서의 출력값에 기반하여 상기 제어부의 제어에 따라 상기 신축성 디스플레이를 제어하는 것을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
The method of claim 17,
The electronic device is a stretchable display coupled to the stretchable sensor
Including more,
The processing step,
And controlling the stretchable display according to the control of the controller based on an output value of the stretchable sensor in a state in which at least one of the shape, stiffness, and stretchability is converted.
제15항에 있어서,
상기 플랫폼은 상변환 물질이 미세방울의 형태로 실리콘 폴리머상에 혼합된 형태로 구현되는 것
을 특징으로 하는 물성 변환 방법.
The method of claim 15,
The platform is implemented in a form in which a phase change material is mixed on a silicone polymer in the form of microdrops.
Physical property conversion method, characterized in that.
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