단단한 유리, 빛 이용해 나노 크기로 가공

KAIST 김희탁·박정기 교수


[ 김태훈 기자 ] 국내 연구진이 빛을 쪼이는 방법으로 유리와 같은 단단한 세라믹 구조체의 모양을 정교하게 제어하는 기술을 개발했다.

KAIST는 김희탁·박정기 생명화학공학과 교수 연구팀이 이 같은 성과를 거뒀다고 6일 발표했다.

연구팀은 유리의 소재인 실리카 전구체에 빛을 쪼인 뒤 열처리하는 방법으로 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 수준의 정교한 모양을 가진 유리 구조체를 제작하는 데 성공했다.

실리카 구조체는 약물전달 등을 위한 미세유체칩의 내부 채널, 태양전지 기판 등에 이용되고 있다. 하지만 경도가 높아 모양과 크기를 변환하는 게 쉽지 않았다.

연구팀은 특정 방향성이 있는 편광에 반응하는 질소화합물인 아조(azo) 분자를 유리의 재료인 실리카 구조와 결합하는 방법을 사용했다.

이렇게 제작된 아조분자와 실리카 전구체 패턴에 빛을 쪼이면 아조분자가 편광 방향에 따라 움직이면서 원하는 구조가 되고 이를 400~600도로 열처리하면 실리카 구조물만 남게 된다.

김 교수는 “세라믹 소재를 나노 영역에서 다양한 형태의 구조로 가공할 수 있는 최초의 기술”이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 재료과학분야 국제학술지 ‘ACS 나노’(9월21일자)에 실렸다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com




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