세계최초로 종이·플라스틱 등에 나노구조물 옮기는 기술 개발

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구팀이 참여한 국제 연구진이 세계 최초로 나노 구조물을 종이와 플라스틱, 유리 등 다양한 물질의 표면에 정교하게 옮길 수 있는 기술을 개발했다. 물질 종류와 표면특성에 대한 제한없이 옮길 수 있어 착용형 바이오 센서와 디스플레이 등에서 나조 구조물을 활용할 실마리를 찾은 것으로 평가된다.

이석재 나노종합기술원 박사

미래창조과학부는 이석재 나노종합기술원 박사팀과 니콜라스 코토브 미국 미시간대 교수팀이 공동 연구를 통해 이러한 내용의 ‘나노 구조물 전사(轉寫)기술’을 개발했다고 18일 밝혔다.

나노 구조물은 빛 산란과 물질반응 촉진 등의 특성을 갖는다. 그러나 나노 구조물을 형성하는 물질과 사용할 물질 사이의 표면특성 때문에 형성된 나노구조물을 다른 물질에 부착해 활용하는 데 큰 제한을 받아왔다.

연구팀이 개발한 기술은 실리콘에 나노 구조물을 갖는 주형을 만들어 전사용 고분자 층을 도포한 뒤 다른 물질을 고분자 층 위에 부착해 자외선을 조사해서 나노 구조물을 다른 물질에 전사하는 것이다.

이 기술을 적용하면 물질의 종류와 표면의 특성에 구애받지 않고 전사가 가능하다. 연구팀은 “착용형 바이오 센서와 디스플레이, 차세대 스마트 전자기기 등에서 나노 구조물을 활용할 수 있는 기반을 마련했다”고 평가했다.

또한 프린팅 방식의 표면 개질(改質)과 높은 표면적 덕분에 현장 진단형 유해물질 검출센서로도 활용할 수 있다. 연구진은 “현장 진단형 착용형 바이오센싱 분야의 차세대 핵심 원천기술로 질병·유해물질의 현장 진단과 고민감도 분석의 가능성을 열 것”이라고 연구의의를 설명했다.

이번 연구는 미래부의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 재료분야의 세계적 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼’의 지난 6일자 온라인판에 실렸다.

유리와 폴리머필름, 섬유, 플라스틱 등 일상생활 용품에 나노 구조물을 전사한 모습. 미래창조과학부 제공.