나노기술 및 정책 정보

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● 포항공과대학교의 노준석 교수, 한국전자통신연구원의 홍성훈 책임연구원, 광주과학기술원의 송영민 교수 공동연구팀이 초고속 광학 습도 센서를 개발

● 빛을 이용한 센서는 심전도나 대기질 측정 등으로 생활에서도 활용되고 있으며, 빛을 이용해 주변의 변화를 감지하고 이를 디지털 신호로 변환

● 연구팀은 무질서한 금속 나노 입자층과 키토산 하이드로젤, 금속 반사판을 이용하여 금속-하이드로젤-금속 구조의 광학 센서를 개발

● 해당 센서는 주변의 습도가 바뀌면 팽창과 수축을 반복하는 키토산 하이드로젤의 특성으로 인해 센서 내 공진 주파수가 변화

● 특히, 기존 파브리-페로(Fabry-Perot) 간섭 기반의 광학 센서보다 약 1만 배나 빠른 속도를 나타냄

● 이같이 빠른 반응속도는 습도에 따라 색깔이 바뀌는 장수풍뎅이의 껍질과 같이 센서를 구성하는 나노입자 사이에 다공성 공간이 존재하기 때문

● 해당 습도 센서는 나노물질과 나노구조가 적용되었지만, 저비용으로 대량생산할 수 있다는 게 특징으로 습도 변화에 따라 다양한 보안 코드를 보여줌으로써 습도에 민감한 전자 장치, 지폐, 여권, 신분증 등의 보안 태그로의 활용을 기대

※ Science Advances 게재(2022.03.11.), “Disordered-nanoparticle-based etalon for ultrafast humidity-responsive colorimetric sensors and anti-counterfeiting”

※ 삼성미래기술육성센터 지원