20일 한국과학기술원에 따르면 이 교수 연구팀은 공기-용액 계면과 나노막대 간의 인력, 나노막대와 나노막대 간의 인력을 순차적으로 유도해 단일층 두께의 나노막대 스멕틱(smectic) 필름을 제작했다. 연구팀은 나노막대입자의 상호작용력을 미세하게 조절해 나노막대들이 공기-용액 계면에서 일렬종대로 조립되는 원리를 이용했다. 이 고배향 필름 제작 기술은 기판으로 사용된 공기-용액 계면을 용액 증발과 함께 제거할 수 있고 조립 면적에 제한이 없으며, 전기장이나 패터닝된 기판 등 외부의 도움이 필요하지 않기 때문에 디스플레이 분야의 소자 두께의 최소화, 비용 절감, 성능 강화 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 나아가 계면과 나노막대, 나노막대와 나노막대 간 상호작용력을 정량적으로 계산 및 비교함으로써 나노막대가 계면에서 조립되는 원리를 밝혔고, 계면에서 얻을 수 있는 다양한 형태의 자기조립구조를 증명했다.

1저자인 김다흰 연구원은 "입자의 상호작용력 조절을 통해 단일층 두께에서 나노막대 스스로가 방향성을 통제하며 고배열로 정렬할 수 있다는 것을 보였다. 외부 힘 없이도 더욱 정교한 자기조립구조가 가능하다는 것을 보여주는 결과다"라며 "고배열, 고배향을 갖는 다양한 나노입자의 초박막 필름 제작 및 필름 소자에 활발히 사용될 것이다"라고 말했다.

한편 김다흰 연구원이 1저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `나노 레터스(Nano letters)` 2월 19권 2호에 출판됐다. 주재현 기자

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