나노기술 및 정책 정보

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나고야대학(名古屋大學) 대학원 공학연구과 연구그룹이 치환기를 통한 안정화가 불필요한 ‘그릇형’ 근적외선 흡수 색소를 개발함. 벤젠이나 나프탈렌 등의 π공역 탄화수소는 플라스틱이나 유기 발광 다이오드 등 생활에 필요한 물질들의 기본 골격임. 대부분의 π공역 탄화수소는 평면구조를 가지고 있지만, 그릇모양으로 구부러진 분자도 존재함. 이러한 ‘그릇형’ 분자는 미개척 기능의 보고(寶庫)로, 차세대 재료의 기본 골격으로 높은 주목을 받고 있음. 특히 근적외광을 흡수하는 ‘그릇형’ 분자는 드물기 때문에 개발이 요구되고 있었음. 연구진은 ‘Indaceno terrylene’이라는 그릇형 π공역 탄화수소를 새롭게 설계·합성하고, 이것이 파장 1300nm까지의 빛을 효율적으로 포집하는 것을 확인했으며, 이 근적외 흡수가 기존의 근적외선 흡수 색소와는 다른 요인에 의해 발현하고 있는 것을 발견함. 과거에 보고된 근적외선 흡수 그릇형 π공역 분자는 안정성이 낮아 치환기에 의한 안정화가 필수적이었음. 그러나 개발된 분자는 치환기에 의한 안정화를 전혀 필요로 하지 않음. 치환기가 없기 때문에 분자끼리 접근하기 쉽고, 유기 반도체 및 유기 전지 등 분자 집적 상태에서의 활용이 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ (“as-Indaceno[3,2,1,8,7,6-ghijklm]terrylene as a near-infrared absorbing C70- fragment”) 지에 게재됨.