바이오 나노로 창조하는 새로운 세계(Pathfinding for Plasmonics Based on Biomaterials)

전문가 제언

□ 바이오 나노는 나노 크기의 물건을 새롭게 만들기 위해 생체분자를 소재로 사용하고 응용하는 분야이다.

□ 실제 빛이 반사하는 면은 유리 표면보다 수십㎚ 위해 있으며, 이렇게 보이지 않는 반사면에 국한된 빛이 무한소파장(evanescect wave)이고, 이 파장을 이용한 근접장현미경(near-field microscope)은 생물분자 연구에 크게 기여하고 있다. 무한소파장을 장치에 응용하기 위해서는 금속(금 혹은 은)에 의해 전자 발생이 필요하고, 플라스몬을 이용하여야 한다.

□ 직각프리즘의 사면에 금박막을 증착하고, P-편광을 입사하면 특정한 각도에서는 빛이 완전히 반사하지 않는 표면, 즉 플라스몬 공명현상이 일어난다. 포르피린 단분자막으로 된 유기박막 태양전지에 플라스몬 전장을 적용하면 예전에 빛을 직접 조사할 때보다, 10배 이상의 광전류가 얻어지고, 전장도 증강하며 여기효율도 장파장만큼 높아졌다.

□ 플라스몬에 의한 여기는 여러 장점 외에 분자가 금에 의해 에너지의 이동 혹은 소광(消光)을 받으므로, 표면 플라스몬 전장을 응용하면서 금속에 의한 소광을 방지하기 위해서 엽록체 thyrakoid를 도입한다.

□ 식물광합성의 엽록체 thyrakoid는 수십㎚ 두께의 막을 갖고, 적색 광을 이용하여 전장을 증가시키고 있고, 산화환원효소를 전극에 고정화하여 전기화학적으로 반응시키므로 2가지 기술을 조합하면 고효율의 인공광합성을 실현할 수 있다.

□ 플라스몬 여기에서 분자와 금 표면 사이의 거리가 너무 짧아 소광이 발생하므로 나노 웰을 사용하면 분자가 유리 표면을 수식하므로 플라스몬 여기 특징을 살리고, 소광도 효과적으로 방지할 수 있다.

□ 플라스몬이 국한되는 장(field)을 제작할 때 둥근 홀 외에 다른 형태로 만들어 전장의 강도 분포를 제어하고, 내부에 충전하는 분자와 그 집합체를 설계, 구성하여 새로운 기능을 창조하는 연구가 본격적으로 진행되어야 한다.

저자

Akito Ishida

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2005

권(호)

56(1)

잡지명

화학공업(A022)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

51~56

분석자

이*춘

분석물

• 바이오 나노로 창조하는 새로운 세계.pdf [182,756 byte]

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