나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 권혁준 교수(DGIST) 연구팀은 사람의 폐를 본떠 십억 분의 일 수준의 초저농도 이산화질소를 실시간으로 모니터링할 수 있는 그래핀-금속유기구조체 하이브리드 가스센서를 개발

● 연구팀은 레이저 유도 그래핀(laser-induced graphene, LIG)의 하부구조에 1g만으로도 축구장만큼의 표면적을 가질 만큼 극도로 높은 나노-다공성을 갖는 금속유기구조체(metal-organic frameworks, MOF)를 선택적으로 성장시킨 하이브리드 구조를 제작해 실시간으로 초저농도 이산화질소 모니터링이 가능한 센서를 개발

● 해당 센서는 사람의 폐에서 착안한 계층적 기공구조를 가지고 있기 때문에 표면적뿐만 아니라 빠른 기체 교환에서도 탁월해 기존의 이산화질소 센서와 비교했을 때 가장 낮은 수준의 검출한계(0.168ppb)와 가장 빠른 반응 시간(15초)을 확보

● 또한, 레이저 공정을 이용했기 때문에 진공장비와 같은 복잡한 기반시설 없이도 간편하게 전극을 형성할 수 있으며 기존에 부재하던 금속유기구조체의 패터닝의 어려움을 동시에 해결

● 해당 센서는 최대 10,000번 이상을 구부려도 가스센서의 성능을 유지할 수 있는 유연한 구조를 구현했기 때문에 고성능 웨어러블 헬스케어 기기에도 적용할 수 있을 것으로 기대

Nature Communications (2023.05.30.), Semiconducting MOFs on ultraviolet laser-induced graphene with a hierarchical pore architecture for NO2 monitoring