나노기술 및 정책 정보

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초파리를 포함한 많은 곤충의 눈은 반사방지, 접착방지 특성을 지닌 작은 돌기로 구성된 얇고 투명한 코팅으로 덮여 있음. 네이처 저널에 실린 기사는 이 나노코팅이 어떻게 만들어지는 지에 대한 비밀을 밝힘.

스위스의 제네바 대학교(University of Geneva) 연구팀은 코팅이 레티닌과 각막 왁스라는 단백질 두 가지 성분으로 만 구성되어 있음을 보여줌. 이 두 가지 구성 요소는 Alan Turing이 1950 년대에 모델링한 형태 형성 과정에서 활성화제와 억제제의 역할을 각각 수행하여 규칙적인 돌기 네트워크를 자동으로 생성함. 여러 분야의 융합팀은 다양한 표면에 레티닌과 왁스를 혼합하여 형태를 인위적으로 재현하는 데 성공했음. 매우 저렴하고 생분해성 물질을 기반으로 한 이 공정은 곤충과 유사한 형태를 가진 나노코팅을 얻기 위해 사용되었으며, 렌즈, 의료용 임플란트 및 직물 등의 다양한 응용 분야에서 얻을 수 있는 접착방지 및 반사방지 기능이 있음. 일부 곤충의 눈 표면을 덮는 나노코팅은 1960 년대 후반 나방에서 발견되었음. 직경 200 나노미터, 높이 수십 나노미터의 작은 돌출부로 이루어진 조밀한 네트워크로 구성되어 있으며, 빛의 반사를 줄이는 효과가 있음. 나노코팅이 없는 곤충의 각막은 일반적으로 입사광의 약 4 %를 반사하는 반면, 나노코팅이 있는 곤충에서는 비율이 0 % 대로 떨어짐. 4 %의 개선은 작게 보일 수 있지만, 진화 과정에서 선택되었다면 특히 어두운 조건에서 충분한 이점이 있음. 점착방지 특성 덕분에 나노코팅은 공기 중 가장 작은 먼지입자로부터 물리적 보호를 제공함. 2011 년에 Katanaev 교수와 그의 팀은 초파리(Drosophila melanogaster)의 눈에서 나노코팅을 처음으로 발견했음. 이 곤충은 나방보다 과학 연구에 훨씬 더 적합함. 특히 게놈 배열이 완전히 분석되어 있기 때문임.

본 연구 성과는 ‘Nature’ (“Reverse and forward engineering of Drosophila corneal nanocoatings”) 지에 게재됨