모든 색깔을 낼 수 있는 무지개 미세입자 제조기술 개발

국내 연구진이 모든 색깔을 낼 수 있는 무지개 미세입자 제조기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 김신현 교수, 나노과학기술대학원 故 신중훈 교수, 충남대학교 신소재공학과 정종율 교수 공동 연구팀이 이 같은 개발에 성공했다고 15일 밝혔다.

반사색의 자유로운 조절이 가능한 무지개 미세입자는 햇빛 아래에서도 선명한 디스플레이 표시가 가능해 차세대 반사형 디스플레이의 핵심 소재로 사용될 수 있다.

공작새의 깃털 등은 모두 색소 없이도 규칙적 나노구조를 이용해 아름다운 색깔을 구현한다는 공통점이 있다.



규칙적 나노구조는 빛의 간섭 현상을 통해 특정 파장의 빛만을 선택적으로 반사해 색소 없이도 색을 낼 수 있다.

이 같이 규칙적인 나노 구조를 통해 빛을 선택적으로 반사하는 물질을 광결정이라고 한다.

일반적으로 광결정은 한 색깔만 발현할 수 있기 때문에 다양한 색의 구현이 필수적으로 요구되는 반사형 디스플레이에 적용하기엔 한계가 있다.

연구팀은 광결정의 한계를 해결하기 위해 겨울철 눈이 동그란 구형 구조물에 쌓일 때 위치에 따라 눈의 두께가 달라지는 점에 주목했다.

이를 통해 하나의 광결정에 가시광선 전 영역의 반사색을 구현하는 데 성공했다.

김 교수는 “이번 연구 결과를 지난해 9월30일 불의의 사고로 고인이 된 나노광학 분야의 세계적 대가 신중훈 교수에게 헌정한다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐다.

이번 연구 결과는 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 2월7일자 온라인 판에 게재됐다.

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