3D/4D 프린트된 전자기기 및 바이오메디컬 응용기술의 최근 발전 = Recent Advances in 3D/4D Printed Electronics and Biomedical Applications

국문 초록 (Abstract)

임의의 3D 구조물을 제작할 수 있는 3D/4D 프린팅 기술의 능력은 프린트된 구조물 디자인에 높은 자유도를제공합니다. 이와 같은 능력은 전자기기 및 바이오 의료 응용분야에 장치 소형화, 맞춤화, 그리고 개인화 추세에 영향을주고 있습니다. 본 Review 논문에서는, 3D/4D 프린팅 기술을 통해 만들어진, 독특하고 특이한 특성을 가진 3D 프린트된전자기기 및 바이오 의료 응용 분야의 최신 정보를 살펴봅니다. 구체적으로, 재활용 및 분해 가능한 전자기기, 메타물질기반 압력 센서, fully 프린트된 휴대용 광검출기, 생체 적합 및 고강도를 가진 치아, 자연모사 마이크로니들, 그리고 3D 세포 배양 및 히스톨로지를 위한 형태 변형 가능한 튜브 어레이와 같은 신흥 영역들을 소개합니다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The ability of 3D/4D printing technology to create arbitrary 3D structures provides a greater degree of freedom in the design of printed structures. This capability has influenced the field of electronics and biomedical applications by enabling the trends of device miniaturization, customization, and personalization. Here, the current stateof- the-art knowledge of 3D printed electronics and biomedical applications with the unique and unusual properties enabled by 3D/4D printing is reviewed. Specifically, the review encompasses emerging areas involving recyclable and degradable electronics, metamaterial-based pressure sensor, fully printed portable photodetector, biocompatible and high-strength teeth, bioinspired microneedle, and transformable tube array for 3D cell culture and histology.

참고문헌 (Reference)

1 문준민 ; 강승균, "트랜지언트 전자소자 및 생분해성 봉지막 기술" 한국마이크로전자및패키징학회 28 (28): 13-28, 2021

2 김성현 ; 권영우 ; 홍석원, "마이크로 인몰드 공정기술 기반 전자소자 제조 및 응용" 한국마이크로전자및패키징학회 30 (30): 1-12, 2023

3 안기도 ; 오승훈, "UV 임프린트 공정을 이용한 평면 광회로 기반 형광 산소 센서 프로브 모듈 제작" 한국마이크로전자및패키징학회 25 (25): 37-41, 2018

4 C. Shao, "Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth" 5 (5): aaw9569-, 2019

5 J. U. Surjadi, "Mechanical metamaterials and their engineering applications" 21 (21): 1800864-, 2019

6 B. H. Robinson, "E-waste : An assessment of global production and environmental impacts" 408 (408): 183-191, 2009

7 H. -P. Yu, "Dental enamel-mimetic large-sized multi-scale ordered architecture built by a well controlled bottom-up strategy" 360 : 1633-1645, 2019

8 Y. Guo, "Degradable and fully recyclable dynamic thermoset elastomer for 3d-printed wearable electronics" 31 (31): 2009799-, 2021

9 S. Baik, "Bioinspired adhesive architectures : From skin patch to integrated bioelectronics" 31 (31): 1803309-, 2019

10 V. R. Feig, "Biodegradable polymeric materials in degradable electronic devices" 4 (4): 337-348, 2018

11 H. -G. Kim, "Additively manufactured mechanical metamaterial-based pressure sensor with tunable sensing properties for stance and motion analysis" 25 (25): 2201499-, 2023

12 I. Gibson, "Additive manufacturing technologies" Springer 2021

13 M. Srivastava, "Additive manufacturing : Recent trends, applications and future outlooks" 7 (7): 261-287, 2022

14 C. Yang, "4d-printed transformable tube array for highthroughput 3d cell culture and histology" 32 (32): 2004285-, 2020

15 D. Han, "4d printing of a bioinspired microneedle array with backward-facing barbs for enhanced tissue adhesion" 30 (30): 1909197-, 2020

16 S. Tibbits, "4d printing : Multi-material shape change" 84 (84): 116-121, 2014

17 박예슬 ; 이주용 ; 강승균, "3차원 인쇄기술을 이용한 전자소자 연구 동향" 한국마이크로전자및패키징학회 28 (28): 1-12, 2021

18 M. Zhao, "3d-printed strong dental crown with multi-scale ordered architecture, high-precision, and bioactivity" 9 (9): 2104001-, 2022

19 Y. Bozkurt, "3D printing technology; methods, biomedical applications, future opportunities and trends" 14 : 1430-1450, 2021

20 Ouyang, "3D printed skin-interfaced uv-visible hybrid photodetectors" 9 (9): 2201275-, 2022

21 H. W. Tan, "3D printed electronics : Processes, materials and future trends" 127 : 100945-, 2022