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팽창 입자 이용 '맞춤형 입자' 제조 기술개발

구종민 KSIT 박사 "정밀 나노 패턴 구현···다양한 플랫폼 활용"
열팽창성 입자의 도킹과 팽창을 통한 입자 형태 제어.<사진=KIST 제공>열팽창성 입자의 도킹과 팽창을 통한 입자 형태 제어.<사진=KIST 제공>

국내 연구팀이 팽창 입자를 이용해 맞춤형 입자 제조 기술을 개발했다.

KIST(한국과학기술연구원·원장 이병권)는 구종민 물질구조제어연구센터 박사 연구팀과 슈 양(Shu Yang) 미국 펜실베니아대 교수 연구팀이 공동으로 열팽창성 고분자 입자를 사용해 충진(Packing)과 재밍(Jamming) 공정을 통해 다양한 형태의 마이크로 입자 제조 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

재밍이란 재료의 밀도가 증가함에 따라 점도가 증가하는 현상을 말한다.

다양한 형태를 가지는 마이크로 크기 입자들은 바이오 소재, 광자 결정 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있다. 하지만 고분자 입자의 모양·밀도를 맞춤형으로 제조하는 기술은 한계가 있었다.

연구팀은 기존 입자 제조의 문제점을 극복하기 위해 가열된 조건에서 스스로 팽창하는 특성을 가지는 팽창성 고분자 입자를 제조했다. 제조된 팽창성 입자를 원하는 형상의 주형(mold) 내에 결합(docking)시킨 후 이를 가열해 팽창시킴으로써 원하는 형태의 입자를 만들어냈다.

연구팀이 개발한 기술은 주형의 틀 형태뿐 아니라 결합한 입자의 개수, 열팽창 온도 등의 조건을 적절히 제어해 고분자 입자의 형태와 밀도를 자유롭게 구현할 수 있다.

구종민 박사는 "마이크로 입자 제조 기술은 형태와 밀도 제어가 쉬울 뿐 아니라 입자의 표면에 정밀한 나노 패턴 구현과 같은 부가적 기능을 부여할 수 있는 플랫폼 기술로써 매우 뛰어난 확장성을 가진다"라고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 국제 과학 저널인 'Nature Communications'(IF :  12.124)에 지난달 28일 자 온라인판으로 게재됐다.
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