유연하고 신축 가능한 발광 또는 광반응형 장치와 같이 비전통적인 형태를 갖는 광전자 소자는 차세대 인간 중심 광전자공학의 핵심 요소이다. 예를 들어, 이러한 변형 가능한 소자는 밀착형 웨어러블 센서로 활용되어 정밀한 생체신호를 획득한 뒤 즉시 관찰 및 진단을 위해 클라우드로 업로드할 수 있으며, 동시에 인간과 상호작용하는 로봇을 위한 비전 시스템에도 사용될 수 있다. 이러한 개념의 출현은 새로운 광전자 재료 기술과 소자 설계 청사진(blueprinting) 방법론에서의 혁신에 의해 촉진되었고, 그 결과 기존의 경직된 광전자 소자에 유연성과 기계적 내구성을 부여할 수 있게 되었다. 본 논문은 이러한 소프트(soft) 광전자 소자 기술의 발전을 검토하면서 다양한 재료, 제조 기술 및 소자 설계 전략에 초점을 맞춘다. 먼저, 기판, 전극 및 절연층에 대한 적절한 재료 선택을 포함하여 유연하고 신축 가능한 소자 제작을 위한 일반적 접근법을 강조할 것이다. 이어서 유연·신축 발광다이오드의 재료, 소자 통합 전략, 그리고 대표적인 응용 사례를 다룰 것이다. 다음으로 유연·신축 포토디텍터의 재료로 넘어가며, 최첨단 재료와 소자 제작 방법을 제시한 뒤 대표적인 응용 사례를 소개한다. 마지막으로 간략한 요약을 제공하고, 결론에서는 기능성 소자의 추가 개발을 위한 잠재적 과제를 논의할 것이다.

조류의 눈은 광범위한 진화의 결과로 깊은 중심와(central foveae)를 가진다. 깊은 와는 입사광을 효율적으로 굴절하여 표적 물체의 확대된 영상을 형성함으로써, 물체의 운동을 추적하기 쉽게 한다. 이러한 특징들은 역동적인 환경에서 원거리 물체를 탐지하고 추적하는 데 필수적이다. 또한 조류의 눈은 가시광과 자외선을 포함한 넓은 스펙트럼의 빛에 반응하여, 복잡한 배경으로부터 표적 물체를 효율적으로 구별할 수 있게 한다. 동물의 시각을 모방하는 인공 비전 시스템에서 주목할 만한 발전이 있었음에도 불구하고, 와(고해상도) 기반 및 다중스펙트럼 이미징을 통한 조류 눈의 탁월한 물체 검출 및 표적화 능력은 충분히 탐구되지 않았다. 본 연구에서는 조류 시각의 이러한 측면을 활용하는 인공 비전 시스템을 제시한다. 우리는 인공 와(artificial fovea)와, 와(고해상도) 및 다중스펙트럼 이미징의 시연을 위해 이론적 시뮬레이션으로 설계가 최적화된 수직 적층 페로브스카이트 광검출기 배열을 도입한다. 제안된 인공 비전 시스템은 색을 갖는 물체 및 혼합색 물체를 성공적으로 식별하고, 와(고해상도) 이미징을 통해 원거리 물체를 탐지한다. 또한 동적 환경에서 원거리 표적을 탐지, 추적, 인식해야 하는 무인 항공기(uncrewed aerial vehicles)에 적용될 가능성도 논의한다. 본 연구의 조류 눈 영감 페로브스카이트 인공 비전 시스템은 생체모방 인공 비전 분야에서 주목할 만한 진전을 이룬다.