문어처럼 모양·색 변하는 마이크로 입자 개발
문어처럼 모양·색 변하는 마이크로 입자 개발
  • 이순호 기자
  • 승인 2019.09.09 12:00
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[헬스코리아뉴스 / 이순호 기자] 문어처럼 모양과 색을 자유자재로 바꿀 수 있는 스마트 마이크로 입자가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원 김범준 교수
한국과학기술원 김범준 교수

한국과학기술원 김범준 교수(한국과학기술원) 연구팀은 빛에 의해 분자구조가 변해 친수성 정도나 광학적 특성을 조절할 수 있는 계면활성제를 개발하고 이들의 자가조립방식을 기반으로 빛에 반응해 모양과 색깔이 변하는 수 마이크로미터 크기의 스마트 입자를 대량으로 제작하는 데 최근 성공했다. 

연구팀이 개발한 입자는 빛을 쬐어준 시간과 파장에 따라 구형에서 타원체, 튤립, 렌즈형태 등으로 외형을 변화할 수 있는 것은 물론 색도 조절할 수 있다. 100μm 이하의 국소 부위에만 빛을 조사해 원하는 위치에서 원하는 모양을 정교하게 유도할 수 있다. 

특히 반응하는 빛의 파장이 서로 다른 계면활성제를 활용하면 입자 모양의 변화를 여러 단계로 조절하거나 원래의 모양으로 되돌리는 변화가 가능하다. 이러한 스마트 입자로 만들어진 박막이나 용액은 그 성질을 정밀하게 조절할 수 있어 정보를 담거나 신호를 넣을 수 있는 스마트 소재로도 활용할 수 있다.    

 

빛에 반응하는 계면활성제를 이용해 개발된 스마트 블록공중합체 입자 전자현미경 이미지(자료 제공 = KAIST 김범준 교수)
빛에 반응하는 계면활성제를 이용해 개발된 스마트 블록공중합체 입자 전자현미경 이미지(자료 제공 = 김범준 교수)

그동안 마이크로 입자의 모양과 색 변화 연구는 주로 약물전달이나 암세포 진단과 같은 생물학적 응용을 위해 산도(pH), 온도, 특정 생체분자 등 물리화학적 자극과 관련해 주로 이뤄졌다. 하지만 이런 자극들은 의도하는 국소부위에만 전달하기 어렵고 자극 스위치를 명확하게 켜고 끄기 어려운 것이 단점이었다. 

기존 빛에 감응하는 스마트 입자는 제작방법이 복잡하고, 편광방향으로 길이 연장만 가능하는 등 정밀한 모양변화가 어려워 활용에 한계가 있었다. 

김범준 교수는 "빛을 이용해 모양과 색이 조절되는 스마트 입자 제작 플랫폼을 개발한 것으로 빛을 신호로 국소부위 입자의 성질을 정밀하게 조절할 수 있어 스마트 디스플레이, 센서, 도료, 약물전달 등에 응용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 미래소재디스커버리사업, 글로벌프론티어사업 및 중견연구자지원사업의 지원으로 수행된 것으로, 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 잭스(JACS, Journal of the American Chemical Society)에 9월 4일 게재되는 한편 표지 논문으로 선정됐다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.

      편집자 추천 뉴스
      베스트 클릭
      오늘의 단신