나노기술 및 정책 정보

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퍼듀 대학교(Purdue University) 연구팀이 진주 분광계를 만들어 광전송 지원 정보 처리를 시연했음. 진주는 오랫동안 아름다움의 대상으로 선호되었으나, 연구팀은 이 보석을 사용하여 생물 의학 및 군사 응용 분야의 분광학에 적용될 수 있는 스펙트럼 정보 처리에 대한 잠재적인 새로운 기회를 제공하고 있음. 분광계는 전자기 스펙트럼의 기능으로 물질과 빛의 상호 작용을 조사하며 생의학 및 군사 분야에서 일반적으로 사용됨. 예를 들어, 다양한 유형의 암 진단 및 군용 가스 감지에 사용되었음. 안타깝게도 기존 분광계의 필요성 때문에 분광기의 광범위한 사용과 실제 적용이 제한되는 경우가 많음. 현재 분광계는 복잡한 장치 조립, 고정밀 정렬 및 큰 물리적 크기 또는 치수에 의존하므로 이 모든 것이 실제 응용 프로그램으로의 빠른 변환을 방해함. 연구팀은 진주가 빛의 앤더슨 국소화를 위한 이상적인 자연 물체라는 것을 발견했음. 노벨상 수상자인 필립 앤더슨의 이름을 딴 것임. 그 개념은 빛이 강한 산란으로 인해 재료 내부에서 공명이 어떻게 생기는지 또는 소멸되는지 설명하기 위해 확장된 것임. 앤더슨 광 위치 결정은 압축 감지에 매우 도움이 되는 높은 임의성을 제공하며, 특히 얇고 평평한 폼팩터로 정보 처리를 수행할 때 기존 카메라에 진주와 같은 모양의 다중 스펙트럼 필터 어레이를 붙이기만 하면 됨. 진주를 직접 사용하는 것이 다중 스펙트럼 필터 어레이의 대량 생산에 좋은 선택이 될 수 없으나, 대신 진주는 새로운 종류의 스펙트럼 정보를 개발하기 위해 앤더슨 광 국소화의 무질서한 나노 구조를 설계하는 방법을 가르쳐 주었음.

연구진은 생명 의학 및 국방 응용 분야의 혁신에 유용할 수 있는 물질과 디지털 속성의 하이브리드화에 대한 아이디어를 과학자들에게 제공하기 위해 새로운 발견을 찾고 있음.

본 연구 성과는 ‘Nano Letters’ (“A Pearl Spectrometer”) 지에 게재됨