나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 상하이(上海) 광학 정밀기계 연구소 산하 "마이크로 나노 광전자 기능재료 실험실 연구팀 공동연구를 통해 미생물 합성의 Te 나노 재료 및 공액 중합체 복합재료의 매우 신속한 비선형 광학 특성을 내며, 재료가 매우 짧은 펄스(pulse) 생성, 광 스위치(optical Switch) 등 분야에서의 중요한 응용 잠재력을 입증함.

이번 연구를 통해 미생물 합성 기술이 광자 기능재료 분야에서의 우세와 특징을 분석하였음. 연구진은 광자 성능이 우수한 Te 나노 미세 결정을 제조한 동시에 여러 가지 중요한 초고속 광자학 응용을 입증하기 위해, 미국 캘리포니아주 모노 호수(Mono Lake)에서 추출한 한 가지 바실러스(Bacillus Selenitireducens) 배양을 통해 홑원소물질(simple substance) Te 나노 미세 결정을 합성함. 나아가 비선형 광학 연구를 통해 Te 나노 미세 결정이 가시광선으로부터 중간 적외선(515 nm~2.8 μm)에 이르기까지의 광역 포화 흡수 특성을 보유하고 있으며 커버된 파장 폭과 포화 흡수 계수는 적외선 측에서 그래핀을 초월한다는 점을 입증하였음. 연구진은 한 단계 더 나아가 Te 나노 미세 결정을 이용하여 에르븀 도프 광섬유 레이저(Erbium Doped Fiber Laser)와 툴륨(Thulium) 고체 레이저 중의 중간 적외선 초단 펄스(ultrashort pulse) 출력을 실현함.

이번 연구를 통해 개발된 환경 친화적인 미생물 합성 기술을 고성능 광자 기능재료 제조에 성공적으로 도입함으로써 미생물 합성 나노 재료 광자학 특성 및 응용 연구 공백을 메웠다고 평가됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 지에 게재됨