트라이보전기(triboelectric) 기반 센서에 대한 관심이 증가함에 따라, 특정 물질로부터 유전체 층을 합성하는 연구가 점차 대두되고 있다. 수많은 음전하를 띠는 트라이보전기 물질에도 불구하고, 합성이 가능한 양전하 물질은 부족하여 연구 공백이 존재한다. 본 연구는 하향식(bottom-up) 합성을 통해 접합된(conjugated) 메조다공성(mesoporous) 자기조립 시트(self-assembled sheet)의 분자 설계를 제시한다. 합성된 시트는 트라이보전기 나노발전기(triboelectric nanogenerator)를 제작하기 위해 기능화된다. 큰 비표면적, 연성, 내부 공간은 실제 접촉 면적을 증가시키고 폴리피롤(polypyrrole) 나노입자에 대한 흡착 자리를 제공한다. -COO 기능기(functional group)의 도입은 양(+)의 트라이보전기 성능을 향상시켜 전하 포획(charge-trapping) 능력을 갖는 유전체 층을 형성한다. 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)과 접촉 시, 이러한 구조는 출력 전압을 증대시키며 전하 주입 이후 최소한의 감쇠로도 상당한 증폭을 보인다. 시연으로서, 이 양층(bilayer) 구조는 실험자의 팔에 터치패드로 적용되어 기호를 작성하는 데 사용된다. 작성자의 의도를 해석하기 위해 신호를 혁신적인 기계학습 모델에 입력한다. 또한 해당 장치는 실시간 의료 서비스를 위한 단말에 연결되어, 인공지능을 결합한 웨어러블 트라이보전기 센서의 실용적 적용 가능성을 시사한다.

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