생물의 나노구조가 자아내는 다채로운 색채를 모방한 바이오미메틱스 재료

전문가 제언

○ 바이오미메틱스(Biomimetics)란 생물을 모방한 기술로서 생체계가 가지는 각종 기능의 일부를 공학적으로 응용하는 연구로서 생체계로부터 보다 뛰어난 기능을 가진 계를 도출하는 기술이다. 최근, 일본에서는 나노기술과 자기조직화의 하향식기술과 상향식의 융합기술이다.

○ 최근 일본에서는 외부환경에 따라 가역적으로 환경에 따라서 변색변형이 가능한 겔을 개발했다. 생물의 구조색이 분광용 소자나 광선방향이 바뀌는 편향소자나 편광분리 소자로서 광디스크 장치나 통신기기의 다양한 분야에 연구되고 있다. 최근, 나노기술발전과 함께 도장섬유디스플레이 산업을 중심으로 연구되고 있다. 카멜레온색의 자동차, 불나비색의 의류, 스마트폰에도 적용하고 있다.

○ 도마뱀의 구조색은 선명하고 촉촉한 느낌을 주며, 달팽이 껍질은 소라껍질보다 얇고 약하다. 아프리카 사막의 뱀은 모래 속을 빠르게 기어 다닐 수 있다. 최근, 일본에서는 뱀의 피부로부터 마찰오일이나 윤활감소 표면처리 개발을 시도하고 있다. 반딧불 날개의 표면은 갈색, 측면은 황색과 청색으로 나타난다. 실제로는 합쳐진 녹색으로 보기도 한다. 생물의 부드러운 겔과 나노미세구조를 활용한 기술이다.

○ 낙지나 어패류에서도 볼 수 있고, 변색하는 물고기도 있다. 구조색은 다층간섭파와 회절효과를 이용한 색이다. 생물은 복잡한 구조발색에 더하여 색소에 의한 효과도 조합시켜서 선명하게 물들여져 있다. pH나 염의 농도에 따라서 팽윤수축이 가역적으로 변화기도 한다. 나비의 색소는 청색 이외의 광을 흡수하여 청색효과를 띠며, 틈이 나노간격으로 좁기 때문에 회절효과가 나타난다. 이후, 광이 넓어져서 폭넓은 각도에서 볼 수 있는 원리를 이용한 기술이다.

○ 2013년 2월, 한국표면공학회는 성균관대학교에서 생물모방 기술관련 표면처리 학술대회를 개최했다. 주제는 플라스마 응용공정과 그래핀 나노소재를 활용한 기술이다. 향후, 지구온난화 방지와 환경개선을 위하여 생물을 활용한 나노 BIOMIMETICS 표면처리 연구개발이 활성화될 것으로 사료된다.

저자

Hideyuki MITOMO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

64(1)

잡지명

表面技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

9~14

분석자

이*용

분석물

• 생물의 나노구조가 자아내는 다채로운 색채를 모방한 바이오미메틱스 재료.pdf [376,930 byte]

이미지변환중입니다.