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Fabrication and application of sensors and actuators made of          Electroactive Polymer (EAP)

  • 연구 개요

전기활성 고분자 (Electroactive polymer; EAP)는 전기적 자극에 반응하여 기존의 재료들 보다 큰 변형률 (수~수십%)을 얻을 수 있는 스마트재료이다. 더욱이 탄력이나 손상에 대하여 유연성이 있는 점, 높은 에너지밀도, 진동감쇠와 파괴인성 등의 특성들로 인해 생물의 근육과 유사한 작동성을 가지고 있어 “인공근육 (Artificial muscle)”이라고도 불린다. 이러한 특성을 가지고 있는 EAP를 이용한 다양한 센서 혹은 구동기에 많은 관심이 쏠리고 있다. 본 연구에서는 다양한 세포조직이 활동하는 생체 내 (in vivo)의 환경은 기계적으로 유연한 조건이지만, 이러한 측면이 세포 및 생체조직 거동과 성장에 어떠한 영향을 미치는지 생체 밖 (in vitro)의 환경에서 실험적으로 규명하기에는 매우 어렵다. 기존의 정적인 플라스틱 세포배양 접시를 대체하고 생체 밖 (in vitro)의 환경에서도 생체 내 (in vivo)의 환경과 같은 정적 및 동적 하중을 세포에 부여할 수 있는 새로운 형식의 세포배양 시스템 개발이 필요하다. 상기 목표를 달성하기 위해 본 연구에서는 ‘EAP의 기계적 물성특성 규명 및 전기적 거동에 관한 실험’, ‘EAP 세포배양 장치 구성 및 컴퓨터 시뮬레이션을 위한 모델링기법 연구’ 그리고 ‘EAP 세포배양 장치를 이용한 세포배양 및 세포 성장거동 시뮬레이션’을 수행한다.

  • 연구 내용

EAP-research1.jpg

Fundamental behavior of EAP by electical stimulation

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EAP-research2.jpg

Concept of cell culture device

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Experiment setup of cell culture

Simulation of cell culutre process with various loads

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