머리카락의 1만분의 1, 너무 작아 눈에는 보이지 않지만 의약품 뿐 아니라 전자 소자 등 그 활용분야가 무궁무진할 것으로 기대를 모으고 있는 나노입자의 내부를 마음대로 조절할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
포스텍은 화학과 이인수 교수(사진)·박사과정 김진구씨 팀이 산화망간과 실리카의 혼성나노입자를 이용해 외부의 환경에 따라 내부를 채웠다, 비웠다 전환할 수 있는 새로운 나노입자를 개발했다고 11일 밝혔다.
나노입자 중에서도 속이 빈 입자는 내부에 약물을 채워 암세포 등에 약물을 전달하는 약물전달체, 나노 반응기나 의료영상 촬영을 위한 보조물질 등에 활용될 수 있다. 이러한 속이 빈 나노입자는 나노입자의 내부를 다양한 화학적 부식 방법을 통해 비우지만 이렇게 속을 비운 나노입자의 속을 다시 채우는 방법은 거의 알려져 있지 않았다.
연구팀에 따르면 실리카에 둘러싸인 산화망간 나노입자에 수소상태에서 열을 가해주면 속에 든 산화망간이 껍질로 퍼지면서 내부가 텅 빈 실리케이트 나노입자가 만들어진다. 이 때 환경을 공기로 바꾸면 비어 있던 입자는 다시 원래의 산화망간으로 채워지게 된다.
연구팀은 이 나노 입자에 촉매가 활발하게 이루어지는 백금 나노입자를 추가해 보다 낮은 온도에서도 쉽게 환원될 수 있도록 했고 주변의 기체 환경 변화에 따라 내부가 채워졌다 비워졌다를 반복하는 새로운 개념의 나노물질을 구현하는데 성공했다.
포스텍 이인수 교수는 "기체 환경 변화에 구조가 바뀌는 이 물질을 이용하면 주변 환경에 반응, 물질의 성능을 마음대로 조절할 수 있는 '스마트'한 신소재를 만들 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
한편 이 연구결과는 미국화학회지 표지논문과 주목 할 만한 논문으로 선정됐다.
hsk@fnnews.com 홍석근 기자
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