나노기술 및 정책 정보

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영국, 케임브리지 대학교(University of Cambridge) 연구팀이 빛에 노출 될 때 색이 변하는 인공 '카멜레온 스킨'을 개발함.

Poly(N‐isopropylacrylamide)(pNIPAM) 껍질로 코팅 된 작은 금 입자로 만들어진 이 소재는 기름 속의 작은 물방울로 압착되는데, 열이나 빛에 노출되면 입자가 서로 달라붙어 재료의 색이 변화함. 32 ℃ 이상에서 중합체 코팅이 모든 물을 방출하고 붕괴함에 따라 나노 입자는 다량의 탄성 에너지를 저장하고, 나노 입자가 밀집된 클러스터로 함께 결합하도록 하는 효과를 갖게 됨. 물질이 냉각 될 때, 중합체는 물을 흡수하고 팽창하며, 금 나노 입자는 스프링처럼 강하고 빠르게 분리됨. 이렇듯 나노 입자를 미세 방울에 담아 클러스터의 모양과 크기를 조절할 수 있어 극적인 색상 변화가 가능함. 나노 입자가 흩어 졌을 때 빨간색으로, 함께 클러스터링 할 때 진한 파란색입니다. 물방울은 또한 입자 클러스터를 압축하여 이들이 서로 가려지거나, 클러스터 상태를 투명하게 만듦. 또한 물방울의 한쪽 가장자리에 빛을 비추면 표면이 빛을 향해 벗겨져 앞으로 나아가게 되는데, 더 강한 조명 하에서 고압 기포가 잠깐 형성되어 표면을 따라 액적을 밀어내어 액상에서 유영하고 있음을 관찰함.

해당 연구는 현재 롤투롤 필름에 이것을 복제하여 몇 미터의 색상 변경 시트를 만들 수 있으며, 생체 모방을 위해 나노 스케일 기술을 사용하는데 큰 기여를 할 것으로 여겨짐.

본 연구 성과는 ‘Advanced optical materials’ 지에 게재됨