PAAm/NaCl 이온성 하이드로겔 (IWPT 수신체)

NaCl을 이온성 전하 운반체로 포함하는 폴리아크릴아마이드(PAAm) 하이드로겔 — paper_164에서 제안된 이온성 무선 전력 전송(IWPT) 시스템의 유연하고 생체적합한 수신 플레이트 (see Kim et al., ACS Nano (2020)). 이 소재는 기존 용량성 WPT 수신체의 금속 코일/플레이트를 대체한다.

이온 농도 거동

• 결합 커패시턴스는 [NaCl] ≥ 0.05 M에서 ~15 pF으로 일정 — 커패시터를 충전하는 데 필요한 전하량(~15 pC ≈ 10⁻¹⁶ mol)은 겔의 이온 저장량에 비해 무시할 수 있는 수준임 (see Kim et al., ACS Nano (2020), Fig. 2a–b).
• 전송 전류는 1/(직렬 저항)에 비례: [NaCl]을 4 M으로 높이면 전류가 ~3.5 mA까지 상승함 (see Kim et al., ACS Nano (2020), Fig. 2c) → IWPT-transferred-current.
• 겔/금속 전도도 비 ~10⁻⁷; 높은 직렬 저항은 LC-resonance-ionic-WPT에 의해 보상됨.

연관 관계

paper_164에서 IWPT-device의 수신체 소재로 제조 및 특성 분석되었으며, NaCl 농도가 높아질수록 직렬 저항이 감소하고 IWPT-transferred-current가 증가함(4 M에서 포화). casein-PAAm-hydrogel(paper_068)과 구별됨 — 동일한 PAAm 골격을 공유하나, 해당 겔의 이온 성분은 전력 전송이 아닌 기계적 강인성 향상을 목적으로 하며; 두 연구 모두 Nam과 Jeong-Yun Sun 연구 협력을 통해 도출되었다.