나노기술 및 정책 정보

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독일 막스 플랭크 연구소(Max Planck Institute)와 프리드리히-알렉산더 대학교(Friedrich-Alexander University)의 공동연구팀이 단일분자를 사용하여 나노입자를 은폐할 가능성을 제시한 이론을 증명할 방법을 발견함.

수년 동안 과학자들은 나노입자와 분자를 결합하는 실험을 해왔음. 대부분의 이러한 작업에서 나노입자(일반적으로 분자보다 더 큼)는 일종의 안테나 역할을 하여 분자에 빛을 전달함. 목표는 분자가 받은 빛의 방출을 늘리거나 받은 빛의 흡수를 늘리는 것임. 이 두 가지 모두 특정 상황에서 생체 분자를 감지하는 데 사용되어 왔음. 다른 연구에서 연구자들은 들어오는 빛의 파장과 일치하도록 분자에서 나오는 빛의 방출을 제어할 수 있는 가능성을 조사했음. 이론적으로는 위상이 같으면 나노입자의 그림자가 소멸되거나 완전히 사라져야함(은폐의 한 형태).

연구팀은 먼저 130nm 너비의 금 나노입자를 dibenzoterrylene 분자와 결합하는 것으로 시작하였음. 여기에는 여러 개의 금 나노입자를 표면에 배치한 다음 디벤조테릴렌 분자를 포함하는 용액으로 덮는 것이 수반되었음. 그런 다음 용액이 고형화 될 때까지 전체를 식혔음. 연구팀은 레이저를 사용하여 나노입자-분자 쌍이 밀접하게 결합된 쌍을 찾을 때까지 테스트했음. 그런 다음 분자 방향에서 쌍에 근적외선 빔을 집중 시켰음. 특히 분자는 나노 입자보다 훨씬 작았음. 그럼에도 불구하고 밀접한 결합은 나노입자의 그림자를 10 % 감소시키기에 충분했음. 연구팀은 분자와 나노입자의 배치를 더 잘 제어하면 그림자가 더 줄어들어 완전히 사라질 수 있을 것이라고 제안했음. 그들은 그들의 결과가 광자 기반 회로에서 위와 유사한 쌍을 사용하여 스위치로 사용할 수 있다고 제안함.

본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ (“Partial Cloaking of a Gold Particle by a Single Molecule”) 지에 게재됨