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박인규 교수, 섬유 위에 기능성 나노구조체를 자유롭게 만들 수 있는 생체적합 공정 개발

관리자 2020.03.09

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<수용성 고분자를 이요한 섬유 위에 나노구조체를 자유롭게 만들 수 있는 공정 개발>
<개발한 공정을 이용한 수소 감지 센서의 성능과 나노구조체 유무에 따른 반응>
    
<(좌측부터) 박인규 교수, 정준호 박사, 고지우 박사과정 학생>

KAIST 기계공학과 박인규 교수와 한국기계연구원 정준호 박사 공동 연구팀에서 섬유 위에 다양한 기능성 나노스케일 구조체를 자유롭게 제작할 수 있는 생체적합 공정을 개발했습니다.
본 연구는 섬유의 거친 표면 특성으로 인해 정교한 패턴이 불가능했던 기존 공정의 문제점을 해결하기 위해 물에 잘 젖는 섬유의 특성을 이용하여 수용성 고분자이며 생체 적합한 히알루론산을 도입하였습니다. 본 연구에서는 히알루론산을 이용하여 나노패턴을 갖는 템플릿을 제작하고 다양한 소재의 박막을 증착한 뒤 섬유 위에서 단순하게 물에 녹여냄으로써 최소 선폭 50 nm 인 나노 구조체를 섬유 위에 구현하였으며 이는 섬유에 나노스케일 수준의 정교한 패턴을 제작한 최초의 연구입니다.
 
본 기술을 통해 섬유 위에 직접 나노구조체를 전사할 수 있으므로 추가적인 기판이나 접착층이 없이도 기능성 디바이스를 손 쉽게 제작하였습니다. 전기적/광학적 특성을 이용하여 환경 및 신체 움직임 모니터링, 나노구조색을 이용한 보안패턴, 광촉매를 이용한 자가세정 기능 등을 섬유에 부여할 수 있으며 이는 스마트 섬유로 활용할 수 있을 것으로 기대됩니다.
박사과정 고지우 학생이 제 1저자로 참여한 이번 연구는 나노분야의 국제 학술지인 ‘ACS Nano’에 2월 25일자로 논문에 게재되었습니다. (논문명: Nanotransfer Printing on Textile Substrate with Water-Soluble Polymer Nanotemplate)