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인공오팔의 구조색과 응용

전문가 제언: ○ 색소가 없이 색이 발생하는 것을 구조색(structural color)라 부른다. 이러한 현상은 자연에서 발견되었고, 이를 기초로 새로운 광구조에 대한 연구가 현대 광학기술에 응용을 위하여 진행되고 있다.

○ 실리카오팔을 중심으로 콜로이드결정의 구조색에 관한 연구가 활발히 되고 있다. 콜로이드결정은 나노입자의 규칙적인 배열을 통하여 얻어진다. 나노입자들은 자연적인 힘에 의하여 스스로 배열하여 구조체를 형성하며 차세대 대표적인 나노기술이다.

○ 콜로이드입자의 자기배열에 의한 광결정 제조가 산업용으로 이용되기 위해서는 대량으로 저렴하게 제조해야 한다. 그러나 입자의 자발적인 배열로 인하여 결정구조에 쉽게 결점이 생기며, 배열시간이 오래 걸리는 단점은 극복해야 할 과제이다.

○ 콜로이드결정에 관한 연구는 주로 유기고분자 중심으로 이루어져 왔으나, 무기 화합물을 이용하여 유기에서 어려운 고기능의 구현이 가능한 재료개발이 기대된다.

○ 광결정은 향후 광직접회로를 제조하는 데 중요한 재료이다. 이러한 재료가 실용화되려면 제조비용이 저렴하여야 한다. 자연계에서 발견되는 광결정은 빛의 60~70% 정도만 반사하는 불완전한 형태이며, 빛을 완전히 통제하려면 결함이 없는 광결정을 제조하고 가공해야 할 것이다.

○ 광재료에 대한 관심과 연구가 많이 진행되고 기술발전 속도를 미루어 보아 가까운 장래에 여러 문제점을 극복하고 광결정을 이용한 광 컴퓨터의 시대가 열릴 것을 기대한다.

저자: Hiroshi Fudouzi
자료유형: 학술정보