기름방울 표면에 금나노입자를 선택적으로 배열하는 방식의 나노입자 플랫폼이 개발됐다.
KAIST는 김범준 생명화학공학과 교수 연구팀 구강희 박사과정 연구원(제1저자)과 장세규 한전 전력연구원(KEPRI·공동교신저자) 연구원, 이기라 성균관대 교수, 서민교 KAIST 교수 등이 금 나노입자를 이용해 볼록렌즈 형태의 비구형 입자를 간단한 자기조립 방식으로 만드는 데 성공했다고 7일 밝혔다.
이 연구는 미래창조과학부 중견연구자지원사업(전략)과 글로벌프론티어사업(멀티스케일에너지시스템연구단)의 지원을 받았다. 연구결과는 화학분야 국제학술지 미국화학회지(JACS) 최신호(7월 3일자)에 게재됐다.
연구진은 블록공중합체가 포함된 기름방울 표면에 크기가 조절된 금 나노입자의 나노배열을 선택적으로 위치시키는 방식으로, 구가 아닌 독특한 구조의 볼록렌즈 형태로 만드는 자기조립 방법을 개발했다.
블록공중합체는 두 종류 이상의 서로 다른 고분자가 블록 형태로 공유결합한 고분자를 말한다.
일반적으로 물속에 기름을 떨어뜨리면 기름은 가장 안정된 형태인 구형을 띠게 된다. 때문에 상대적으로 불안정한 비구형으로 만들려면 원하는 모양으로 깎아 내거나 압력을 가하는 등의 다소 복잡한 공정이 필요했다.
연구진은 스스로 조립되는 간단한 과정으로 계면의 성질을 제어할 수 있어 볼록렌즈 이외에도 럭비공, 아령 모양 등 다양한 구조의 3차원 입자를 제작하는 데 응용될 수 있을 것으로 기대했다.
김범준 교수는 “이번에 개발한 나노입자 플랫폼을 이용해 새로운 전기적, 광학적 기능성 및 구조를 지니는 3차원 형태의 마이크로 입자의 개발이 가능할 것”으로 내다봤다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com