서울시립대·서강대, 금속 나노입자 고밀도 집적 기술 개발
서울시립대·서강대, 금속 나노입자 고밀도 집적 기술 개발
  • 신효송 기자
  • 승인 2018.11.12 16:06
  • 댓글 0
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고감도 센서 개발 발판 마련

[대학저널 신효송 기자] 서울시립대학교(총장 원윤희) 생명과학과 최인희 교수와 서강대학교(총장 박종구) 강태욱, 김동철 교수 공동연구팀이 빛을 이용한 금속 나노입자의 고밀도 어셈블리(집적) 기술을 개발했다.

연구팀은 용액 상에 분산된 금속 나노입자가 특정 파장의 빛을 흡수했을 때 국소적으로 열이 발생하는 '광열전환효과(photothermal conversion effect)'를 이용, 유체의 대류를 유발해 다양한 고체표면 위 원하는 위치에 나노입자를 조립할 수 있는 새로운 방법을 증명해냈다.

광열전환효과란 금속 나노입자의 흡수파장과 일치하는 특정 파장의 빛을 조사했을 경우 나노입자 주변에서 국소적으로 온도가 상승하는 효과다. 암 치료 및 약물전달에 최근 많이 활용되고 있는 원리이다.

특히 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션에 기반한 이론적 분석을 통해 금속 나노입자가 분산된 용매의 물성(예: 점도)과 빛의 강도를 달리해 어셈블리의 속도가 조절 가능함을 제시하고 이를 실험적으로 확인했다. 
 
연구팀이 개발한 기술은 기존의 물리화학적 나노입자 조립방법과 비교해 미리 제작된 기판 및 화학링커를 사용하지 않는다는 장점이 있어 다양한 기판에 적용될 수 있다. 

또한 간단한 빛의 세기 및 용매의 점도 변화만으로 나노입자의 어셈블리 시간을 크게 줄일 수 있어 광학신호의 증폭 및 고감도 나노 센서 개발에 널리 응용될 것으로 기대된다.

최인희 교수는 “우연한 기회에 실험적으로 관측된 현상을 이해하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 접목했다. 이를 통해 관측된 현상의 메커니즘 및 조절가능 변수를 제안할 수 있었다. 본 연구결과는 실험·이론적 공동연구의 시너지 효과를 보여주는 좋은 사례”라고 말했다.

한편 이번 연구는 나노과학 분야의 국제 학술지 ‘스몰(Small)’지 최근호에 게재됐으며 표지논문으로 선정됐다.


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