머리카락 굵기 10만 분의 1 간격 금속센서 개발

2015.08.03 18:00
서강大, 1nm 초미세간극 제작 성공…태양전지, 광센서, 질병감시센서에 활용
금속나노입자를 자가배열시킨 뒤 껍질을 없애 초미세간극을 만들었다. - 어드밴스드 머터리얼스 제공
금속나노입자를 자가배열시킨 뒤 껍질을 없애 초미세간극을 만들었다. - 어드밴스드 머티리얼스 제공

 

국내 과학자들이 주도한 국제 연구팀이 금속 나노입자를 머리카락 굵기의 10만 분의 1 간격으로 배열하는 데 성공했다. 이렇게 초미세간격으로 배열한 금속 입자들은 태양전지, 광센서 등으로 응용될 수 있다.


강태욱 서강대 화공생명공학과 교수팀과 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리) 공동연구팀은 균일한 금속 간 초미세간극(ultrasmall gap)을 이용한 금속센서를 대면적으로 제작하는 데 성공했다고 4일 밝혔다.


2개 이상의 금속 나노 구조체 사이에 형성된 미세한 간극은 주변 전자기장을 강하게 증폭할 수 있어 태양전지, 메타물질 등 다양한 분야에서 각광 받고 있다. 하지만 금속 기판을 계속해서 자르는 기존 방식은 작업공정이 매우 비싸고 비효율적인 문제가 있었다.


연구팀은 금속 나노입자에 껍질을 씌우고 입자들을 자가배열시킨 뒤 껍질만 선택적으로 제거하는 간단한 방법을 통해 1㎚(나노미터·10억 분의 1m) 크기의 초미세간극을 가진 금속 구조체를 넓은 면적으로 만들었다.


이렇게 만든 금속 구조체는 물리적·광학적 성질이 우수해 태양전지, 광촉매 분야는 물론 질병진단센서 등으로도 쓰일 수 있다.


강 교수는 “이번 성과로 현재 연구실 수준에 머무르고 있는 초미세간극 금속나노 소재 개발에 도움을 줘 나노바이오센서 분야의 실용화와 산업화를 앞당길 것을 기대한다”고 밝혔다.


연구결과는 재료분야 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 6월 25일자 온라인판에 게재됐으며, 이달 5일자 표지논문으로도 실릴 예정이다.

 

 

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