경상국립대학교 자연과학대학 화학과 김주영 교수 연구팀이 나노입자 표면을 원하는 모양과 위치에 정밀하게 설계할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 《어드밴스드 사이언스(Advanced Science)》 (IF: 14.1)에 ‘열유도 고분자 재배치에 의한 금 나노입방체의 곡률 유도 패치 형성(Curvature-Directed Patch Formation on Gold Nanocubes by Thermally Induced Polymer Redistribution)’이라는 제목으로 게재됐다.
이번에 개발한 기술은 금으로 제작된 작은 입방체 모양 나노입자 표면에 고분자 ‘패치’를 정밀하게 부착하여 규칙적인 무늬를 형성하는 방법이다.
기존에는 나노입자 위에 패치를 원하는 위치에 정확히 형성하는 것이 매우 어려웠으나, 이번 연구에서는 입자의 곡률(표면의 굽은 정도)에 따라 고분자가 자연스럽게 재배치되도록 유도함으로써 이 문제를 해결했다.
김주영 교수는 “이번 연구는 초미세 세계에서 기능성 물질을 원하는 자리에 정확히 배치하는 방법을 확보한 성과”라며 “건축가가 설계도를 바탕으로 건물을 짓듯, 앞으로는 나노 수준에서도 소재를 정밀 설계할 수 있을 것”이라고 설명했다.
연구팀은 이 기술이 “더 밝고 선명한 차세대 디스플레이, 효율적인 촉매, 정밀한 센서 개발 등 다양한 분야에 적용되어 우리 생활을 한층 편리하게 만들 것”이라고 기대했다.
이번 연구는 스페인 비고대학교(루이스 리즈마잔 교수 연구팀), 전남대학교(안효성 교수 연구팀)와의 공동연구로 진행됐다.
제1저자인 이재덕 경상국립대학교 석박사통합과정생은 산업통상자원부 글로벌 E4인력육성사업(단장 남상용 경상국립대학교 교수)의 지원을 받아 스페인에 10개월간 파견돼 패치 형성 과정을 규명했다.
또한 이 연구는 한국연구재단 기초연구실 사업과 광화학 나노소재 전문 핵심연구지원센터, 4단계 두뇌한국21(BK21) 사업의 지원으로 수행됐다.
