가시광선 전 영역의 빛 전달 신호통로를 국내 연구진이 개발했다.

주진수 고려대 물리학과 교수와 김정용 성균관대 에너지과학과 교수, 김진상 미시간대 교수 공동연구팀은 지름 1~20nm의 작은 나노입자를 수십 나노미터의 가느다란 선(유기나노선)에 부착해 가시광선 전 영역의 빛을 전달하는 하이브리드 나노광도파관을 만들었다. 

이를 통해 빛을 전달·반사시켜 특정 파장의 빛을 검출하는 방식의 바이오센싱을 구현할 수 있을 것으로 기대된다. 

기존에는 도파관을 만들 때 이미 전달할 수 있는 빛의 색깔이 결정됐다. 그러나 바이오 물질에 부착된 염료나 발광물질을 인식하기 위해서는 광도파관을 통해 가시광선 전 영역을 포함한 빛을 전달할 수 있어야 했다.

이번에 만들어진 하이브리드 광도파관은 유기나노선 표면에 부착된 나노입자의 종류에 따라 출력되는 빛의 색깔을 조절할 수 있다는 것이 기존과 다른 점이다. 실제 빨간색과 녹색 빛을 내는 나노입자를 파란색 빛을 내는 유기나노선에 흡착시켜보니 나노선을 통해 출력되는 발광빛이 세 가지 색깔이 혼합된 백색광으로 구현됐다.

특히 백색광을 수송하는 나노광도파관은 다중신호 전달이 가능하므로 각종 첨단 나노광소자와 광통신용 나노소재로 쓰일 수 있으며 빛에 반응하는 물질검출에도 응용될 수 있다. 

주 교수는 "이번에 개발한 나노입자를 이용한 하이브리드 나노광도 파관은 각종 나노물질의 원거리 측정에 응용할 수 있을 것"이라고 전망하며 "이를 발판으로 더 먼거리에서 측정이 가능한 바이오센싱을 만들 것"이라고 밝혔다. 

연구결과는 신소재 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널머티리얼스 표지논문으로 채택돼 6월 25일자에 실렸다.