나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 독일 Karlsruhe Institute of Technology의 Larissa Kohler 교수 연구팀은 기존 광학현미경으로는 불가능하였던 나노입자의 검출 및 공간상에서의 나노입자의 움직임 추적이 가능한 새로운 광학 공진기를 개발

● 기존 광학현미경은 빛을 이용하여 작은 구조물이나 물체의 확대된 이미지를 생성하지만, 나노입자는 크기가 너무 작아 빛을 거의 흡수하거나 산란시키지 않기 때문에 기존 현미경으로는 관찰이 불가

● 광학 공진기는 나노입자와 빛의 상호작용을 증가시키기는 하지만 기존의 광학 공진기로는 공간 상에서 나노입자의 움직임을 추적하는 것이 불가능하고 나노입자가 light field 내에 존재하는지에 대한 여부만 확인 가능

● 연구팀은 유리섬유의 양쪽 끝에 반사율이 높은 거울을 배치한 섬유 기반 Fabry-Pérot 공진기를 개발하여 나노입자의 3차원 움직임으로부터 생성되는 입자의 유체역학적 반경, 즉 입자 주위를 둘러싸고 있는 물의 두께를 측정함으로써 입자의 움직임을 추적

● 연구팀은 개발한 광학 공진기를 사용하여 높은 순간 해상도로 나노입자의 3차원 움직임을 추적할 수 있고, 단백질, 바이러스와 같은 생물학적 나노입자의 광학적 특성을 평가할 수 있어 생물학적 과정에 대한 통찰력을 제공할 것으로 기대

※ 용어설명

- 브라운 운동(Brownian motion): 액체나 기체 등 유체 안에 존재하는 거대한 입자가 끊임없이 불규칙적으로 움직이는 현상 

※ Nature Communications 게재(2021.11.04.), “Tracking Brownian motion in three dimensions and characterization of individual nanoparticles using a fiber-based high-finesse microcavity”