나노기술 및 정책 정보

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COVID-19가 올해 전 세계에서 수십만 명의 목숨을 앗아가면서 확산을 제어하는 ​​데 필수적인 요소 중 하나가 감염을 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2뿐만 아니라 그것이 생산하는 항체를 빠르고 정확하게 검사하는 능력이라는 것이 곧 분명해졌음.

뉴멕시코 대학교(University of New Mexico)와 스페인의 마드리드 자치 대학교(Autonomous University of Madrid)의 공동연구팀이 SARS-CoV-2와 같은 바이러스에 대해 더 빠르고 효과적인 테스트를 할 수 있는 새로운 연구를 발표했음. 이 연구는 빛과 수백 나노미터 정도의 크기를 가지는 물체 간의 상호작용을 연구하는 분야인 나노포토닉스 영역에 속함. 참고로 사람의 머리카락 두께는 약 40,000nm이고 COVID-19를 유발하는 바이러스의 크기는 125nm임. SARS-CoV-2와 같은 바이러스를 탐지하는 데 필요한 초고감도 바이오 센싱과 원하는 색상의 일관된(coherent) 빛을 생성하는 데 사용할 수 있는 나노스케일 레이저를 포함한 많은 나노포토닉스 응용 분야는 매우 좁은 파장범위에만 반응하는 시스템에 의존함. 이와 같이 스펙트럼이 좁은 응답을 가진 시스템을 설계하는 한 가지 방법은 주기적 배열이라고 하는 정렬된 방식으로 배열된 나노크기의 금속 나노입자 모음 간의 집합적 상호작용을 활용하는 것임. 이 연구에서 연구원들은 완전히 균일한 배열을 특징으로하는 보다 일반적인 배열보다는 두 가지 크기의 나노입자를 포함하는 주기적 배열을 특별히 조사했음. 두 개의 서로 다른 나노입자 사이의 상호작용은 단지 하나의 크기의 입자를 가진 배열보다 더 좁은 반응을 일으킴. 또한 추가로 제작 결함에 대해 더욱 견고해지므로 원하는 응답을 가진 어레이를 실험실에서 보다 쉽게 ​​구축할 수 있음. 이러한 견고함의 증가는 시스템의 광학적 응답을 이용하는 테스트 또는 기타 장치의 대량생산에 있어 엄청난 차이를 만들 수 있음.

본 연구 성과는 ‘ACS Nano’ (“Super- and Subradiant Lattice Resonances in Bipartite Nanoparticle Arrays”) 지에 게재됨