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금 나노입자에 ‘팔’ 12개 붙여보니

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2016년 05월 10일 18:00 프린트하기

 

14개의 팔이 달린 이원구조의 금 나노입자의 모습 - KAIST 제공
14개의 팔이 달린 이원 구조의 금 나노입자. - KAIST 제공

 

국내 연구진이 나노미터(㎚·1㎚는 10억 분의 1m) 크기의 금 입자에 14개의 팔을 붙이는 데 성공했다. 전기 반응성이 좋아져 다양한 산업 분야에 두루 이용될 원천 기술이 될 것으로 보인다.

 

KAIST 박오옥 생명화학공학과 교수와 한상우 화학과 교수팀은 한국화학연구원 연구진과 공동으로 중심 입자에 14개의 팔 모양 입자가 달린 새로운 구조의 금 나노입자를 개발했다고 10일 밝혔다. 이 기술을 이용하면 화폐 보안 물질, 인체 광열치료 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

 

금 나노입자는 화학반응성이 좋아 다양한 분야에서 센서처럼 사용된다. 화학약품의 독성을 측정할 때에도 금 나노입자를 이용한다. 하지만 고가의 금을 무한정 사용할 수 없어 나노입자의 반응성을 높이는 연구가 계속 돼 왔다.

 

연구진은 중심 입자에 팔 모양의 입자가 여러 개 붙은 ‘이원구조’의 금 나노입자를 만들어 이 문제에 해법을 제시했다. 사방십이면체 형태의 금 나노입자를 먼저 합성한 뒤, 꼭지점 부분만 선택적으로 성장시켰다.

 

실험 결과 금 나노입자에 14개의 돌기가 붙은 형태가 가장 효율이 높을 것으로 나타났다. 외부의 빛과 반응해 팔 모양의 돌기 주변에서 전기장이 강하게 증폭됐기 때문이다. 또 팔 크기나 길이를 조절해 광학 특성 및 전기장 세기 증폭을 조절할 수 있도록 만들었다.

 

KAIST 측은 이번 연구가 분광법을 이용한 물질 검출 등 다양한 분야에 쓰일 걸로 보고 있다. 위조지폐 검사 같은 분야에서부터 인체 내 약물 전달 시스템 등 다양한 응용이 가능할 전망이다.

 

박 교수는 “금 나노입자는 안정성이 높고 인체친화력이 높아 매우 다양한 분야에 쓰이는 재료”라며 “이 재료의 반응성을 구조적으로 높인 것이 이번 연구의 의의”라고 설명했다.

 

연구 성과는 광학 재료분야 학술지 ‘저널 오브 머티리얼스 케미스트리 씨’ 최근호에 게재됐다.

 

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