소금, 자가조립 나노캡슐 소재로 쓰이다
소금, 자가조립 나노캡슐 소재로 쓰이다
  • 이웃집과학자
  • 승인 2021.10.05 12:53
  • 조회수 673
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논문 표지 (소금결정이 스스로 자라서 3차원 캡슐형태로 자가조립구조를 만들어 내는 모습을 형상화).
논문 표지 (소금결정이 스스로 자라서 3차원 캡슐형태로 자가조립구조를 만들어 내는 모습을 형상화).

KAIST 기계공학과 김형수 교수와 박광석 박사과정이 소금의 결정화 프로세스를 표면장력 효과로 제어해 나노 및 마이크로 캡슐을 제작하는 원천 기술을 개발했습니다. 이를 `결정 모세관 오리가미 기술(Crystal Capillary Origami Technology)'이라고 칭하는데요.

 

최근 나노물질 자가 조립기술은 기능성 고분자, 바이오 재료 분야 및 반도체 나노 구조체 제조 등에 활용되는 등 바이오기술(BT) 및 정보통신기술(IT) 분야와 서로 기술적으로 융합 발전되고 있습니다. 미래 산업에 미칠 경제적 효과가 막대할 것으로 예상되어 그 관심도가 높아지고 있죠. 

 

일반적인 자가 조립기술은 미리 정해진 기본 유닛을 이용하는 상향식 (bottom-up approach) 기술 방법입니다. 보통 폴리머나 콜로이드 등을 이용해 최종 형태를 구성하게 되고, 이 기술은 분자 수준부터 마이크로미터 수준까지 폭넓은 길이 차원에 적용할 수 있습니다. 

 

자가 조립기술을 이용하면 나노캡슐을 제작할 수 있는데 공정 특성상 캡슐화를 위해서 경화 과정이 필수적이라 제작공정이 간단하지 않습니다.

이멀젼의 크기별 계면에서 자라나는 소금 결정의 패턴에 대한 비교 그림. 출처 : KAIST
이멀젼의 크기별 계면에서 자라나는 소금 결정의 패턴에 대한 비교 그림. 출처 : KAIST

김형수 교수는 “지구상에 존재하는 수많은 미네랄이 있을 텐데 이번 연구에서 사용한 특정 소금들과 같이 기본 결정 구조가 얇고 잘 휘는 성질의 결정을 발견해서 활용할 수 있으면 이멀젼(유화액)이나 액적(물방울) 내부에 원하는 물질을 자발적이고 효과적으로 가둘 수 있다ˮ라고 설명했습니다.

 

KAIST 기계공학과 박광석 박사과정이 제1 저자로 참여한 해당 연구 결과는 국제적 권위 학술단체 영국왕립화학회(Royal Society of Chemistry)의 저명학술지 나노스케일(Nanoscale) 誌에 9월 10일 字 표지논문(Inside Front Cover)으로 게재됐습니다.

논문명: Crystal capillary origami capsule with self-assembled nanostructures

 

붙임: 사진설명, 교수이력


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