나노기술 및 정책 정보

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교토(京都)대학 공학연구과 등의 연구그룹이 자유롭게 잘라 붙일 수 있는‘나노안테나 씰’을 개발함.

개발된 씰은 다양한 재료의 표면에 붙일 수 있고 반복적으로 사용이 가능함. 본 연구 성과의 키워드는 ‘나노안테나 전송 기술’임.

연구진은 씰을 만들기 위해 먼저 표준적 기판 위에 나노안테나를 제작하고 이를 수지에 전사(轉寫)하는 공정을 개발함. 전사를 위해 기판과 나노안테나 사이에‘희생층’이라 불리는 층을 끼워 넣음. 희생층 위에 나노안테나를 제작한 후 씰의 재료가 되는 수지를 위에서부터 채워 넣어 금속 나노입자의 주위에 충전함. 그 희생​​층을 물에 용해시켜 나노안테나를 기판으로부터 수지에 베껴냄. 수지로서 적당한 점성·신축성이 있는 폴리디메틸실록산(PDMS)을 이용함으로써, 특별한 처리를 하지 않고 다양한 기판에 붙일 수 있고 나노안테나 작용을 하는 씰을 제작하는 데 성공함.

본 씰은 나노안테나 제작 공정에 적합하지 않은 유기 재료로 이루진 기판, 표면, 요철이 있는 면에도 반복하여 붙였다 뗄 수 있어 응용 범위가 넓음. 개발된 씰은 특별한 처리 없이 많은 재료들에 붙일 수 있으며, 예를 들어 황색 형광체 기판 위에 부착했을 때 정면 방향으로 3배 정도 발광 강도가 증가된 것이 확인됨.

현재 씰의 성능은 직접 제작한 나노안테나의 절반 정도이지만, 향후 직접 제작한 나노안테나에 육박하는 씰 개발하는 것을 목표로 하고 있음.

본 연구 성과는 Applied Physics Letters (Stick-and-play metasurfaces for directional light outcoupling)에 게재됨.