물에서 완전히 분해되어 무해한 완제품만을 남겨놓은 전자기기가 급속히 발전하고 있으며, 이 기술이 차세대 기술로서 주목받기 시작하고 있다. 이 연구는 현재 일리노이대학교 얼바나 샴페인캠퍼스(University of Illinois at Urbana-Champaign)의 연구원들에 의해 진행되고 있다. 초기의 연구결과는 집적회로를 위한 블록을 구성하는데 있어서 전체적인 보완을 증명하였다. 이것에는 다양한 센서와 의료기기에 사용되는 액추에이터가 포함되어 있으며, 최근에는 외상성 두뇌 손상을 가진 환자들의 두개골 모니터도 포함되었다. 이러한 발전은 친환경 가전제품에서부터 일렉트로큐티클(electroceutical) 치료에 이르는 새로운 분야의 기기들을 보여줄 수 있을 것이다. 또한 동작을 완전히 마치고 난 뒤에 사라져버리는 생의학적 센서시스템들도 가능하도록 해줄 것이다.

Frederick Seitz 재료연구소의 재료과학 및 공학부에 소속된 John A. Rogers연구그룹은 이러한 개념의 발전을 위한 연구에 앞장서고 있다. 이 개념에 필요한 모든 재료들, 기기 디자인과 애플리케이션을 위한 제조 기술들은 현재 사용할 수 있는 반도체 기술 범위를 뛰어넘는 것이다.

“우리가 가장 최근에 실행한 기기 내의 복합적인 발전은 임상 의학에서의 실제적인 도전과 고급화되고 대량화된 제조 전략을 해결한 것이다. 그래서 새로운 종류의 기술을 나타내는 밝은 미래를 보여주게 될 것”이라고 Rogers가 말했다. 그는 2014년 11월 9~14일에 볼티모어에서 열리는 AVS-61(AVS 61st International Symposium & Exhibition)에서 이 연구결과를 발표할 예정이다.

실질적인 애플리케이션에는 수술 부위의 감염을 줄일 수 있는 생용해(bioresorbable) 기기가 포함되어 있다. 또다른 사례에는 외상성 손상으로부터 재활을 돕기 위한 전기두뇌 모니터 또는 뼈의 성장을 가속화하기 위한 전기 시뮬레이터와 같은 임시적인 임플란트 시스템이 있다. 그리고 프로그램화된 약물전달 시스템에서도 사용될 수 있다고 Rogers가 말했다.

이와 같이 예상되는 사용처에서는 강력하고, 신뢰할 수 있으며, 고성능의 동작을 만족시켜주는 기기들에 의해서 가장 최고의 만족도를 보여주고 있다. 그러나 치유 과정과 같이 한정된 시간 내에서만 현재는 가능하다. 향후에 이것은 생물학적으로 호환할 수 있도록 적합해야 할 뿐만 아니라, 사람들의 신체가 필요로 할 때 그것의 동작을 수행할 수 있도록 생물학적인 시간도 엄수해야 할 것이다.

이것의 기능이 모두 끝나고 난 뒤에, 이것은 신체에서 흡수되어져 사라져야 한다. 왜냐하면 추가적인 수술과 같이 불필요한 기기의 부하를 제거하기 위한 것이다. 소비자 가전제품의 관점에서 이 기술은 차세대 그린 장치가 환경에 미치는 영향을 감소시키도록 하는 긍정적인 면을 포함하고 있다.

[출처 =  KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 10월 16일]

 

Electronic devices that dissolve completely in water, leaving behind only harmless end products, are part of a rapidly emerging class of technology pioneered by researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign. Early results demonstrate the entire complement of building blocks for integrated circuits, along with various sensors and actuators with relevance to clinical medicine, including most recently intracranial monitors for patients with traumatic brain injury. The advances suggest a new era of devices that range from green consumer electronics to 'electroceutical' therapies, to biomedical sensor systems that do their work and then disappear.

 

John A. Rogers' research group at the Department of Materials Science and Engineering Frederick Seitz Materials Research Laboratory is leading the development of such concepts, along with all of the required materials, device designs and fabrication techniques for applications that lie beyond the scope of semiconductor technologies that are available today.

 

"Our most recent combined developments in devices that address real challenges in clinical medicine and in advanced, high volume manufacturing strategies suggest a promising future for this new class of technology," said Rogers. He will present these and other results at the AVS 61st International Symposium & Exhibition, being held November 9-14, 2014 in Baltimore, Md.

Practical applications might include: bioresorbable devices that reduce infection at a surgical site. Other examples are temporary implantable systems, such as electrical brain monitors to aid rehabilitation from traumatic injuries or electrical simulators to accelerate bone growth. Additional classes of devices can even be used for programmed drug delivery, Rogers said.

 

Such envisioned uses are all best satisfied by devices that provide robust, reliable, high performance operation, but only for a finite period of time dictated, for example, by the healing process -- they are not only biologically compatible, but they are biologically punctual, performing when and as the body needs them.

 

After their function has been fulfilled, they disappear through resorption into the body, thereby eliminating unnecessary device load, without the need for additional surgical operations. In terms of consumer electronics, the technology holds promise for reducing the environmental footprint of the next generation of "green" devices.

 

[원문출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141009153809.htm]