전체메뉴 검색창 열기 / 닫기
닫기

DNA로 디스플레이 신소재 만든다

발행일2019.06.18 15:01

DNA를 구조재료 및 전자소재로 활용할 수 있을 전망이다. 생물학이나 의학 연구 대상으로만 여겼던 DNA를 산업에 응용할 수 있는 전기가 마련됐다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 윤동기 화학과·나노과학기술대학원 교수, 김형수 기계공학과 교수팀이 DNA를 정렬해 마이크로미터(㎛) 크기 2차원 구조체를 제작하고 이를 제어하고 응용하는데 성공했다고 18일 밝혔다.

Photo Image<DNA 용액을 증발시켜 얻은 배향 양상 모습. 기판 형태로 배향 양상을 조절할 수 있다.>

DNA는 생체 유전 정보를 전달하고 유전 형질을 발현하는 역할을 한다. 이 때문에 생물학이나 의학 분야에서 주로 다뤘다. 최근에는 물리·화학 성질을 분석하고 활용하려는 시도가 나오고 있다. DNA는 구현 난이도가 높은 이중나선 구조, 강한 표면 음전하를 띠는 반면에 체내에서 쉽게 구할 수 있다.

연구팀은 DNA를 손쉽고 저렴하게 정렬해 다양한 분야에 활용할 수 있도록 했다. DNA를 담은 물방울 내부에서 발생하는 유체 흐름과 '액정상'을 활용했다. 액정상은 DNA가 서로 끌어당기며 일정 방향으로 정렬하는 현상이다.

연구팀은 두 기판 사이에서 DNA 액정상을 문질러 원하는 방향으로 DNA 나노 구조체가 정렬하도록 했다. 일정 모양을 갖춘 요철 형태 기판으로 DNA 정렬을 제어해 2차원 뜨개질 모양이나 아이스크림 콘 모양 구조체도 만들었다.

Photo Image<기술 개발에 참여한 KAIST 연구진. 사진 왼쪽부터 윤동기 교수, 김형수 교수, 박순모 연구원.>

이렇게 만든 구조체를 디스플레이 소자 구현에 활용하는 시도도 성공했다. DNA 구조체를 틀로 삼아 플라즈몬 공명 소재인 금 나노막대를 일정하게 배향시키는데 성공하고, 플라즈몬 컬러 기판을 제작했다. 플라즈몬 공명은 금속 기판 표면에서 전자가 일정하게 진동하면서 특정 색을 반사하는 현상이다.

윤동기 교수는 “DNA를 금 나노막대와 같은 광학 소재 복합체를 만드는데 활용할 수 있다”며 “디스플레이 분야 신소재로 응용할 수 있을 것으로 기대하다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com



주요뉴스