상온·상압서 소금결정 이용해
일반 현미경으로 시각화 성공
광학신호 증폭시키는 효과도
탄소나노튜브는 탄소원자가 육각형으로 결합해 원통 모양으로 연결된 소재지만 크기가 너무 작아 일반적인 광학현미경으로 관찰하기 어렵다.
연구팀은 주변에서 볼 수 있는 소금을 이용해 이러한 한계를 극복했다. 1차원으로 정렬된 탄소나노튜브에 소금물을 떨어뜨린 후 전기장을 가하면, 소금 이온이 탄소나노튜브 외부 표면을 따라 이동하면서 소금 결정을 형성하게 된다. 이 소금결정 ‘옷’ 들은 실험실에서 일반적으로 사용하는 광학현미경만으로도 넓은 면적에 분포된 탄소나노튜브를 관찰할 수 있게 해준다. 소금 결정은 물에 잘 녹아 탄소나노튜브를 손상하지 않는데다 씻어내기 전에는 안정적이라 반영구적으로 탄소나노튜브를 시각화 할 수 있다는 장점도 있다.
연구팀은 탄소나노튜브 위에 형성된 소금결정이 탄소나노튜브의 광학신호를 수백배까지 증폭시킬 수 있다는 사실도 밝혔다.
연구팀은 한 발 더 나아가 ‘소금 렌즈’로 극미량의 포도당과 요소 같은 분자를 탄소나노튜브 외부표면을 통해 이동시킨 뒤 탐지해내는 데도 성공했다.
연구는 나노 분야의 세계적인 권위지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’의 표지 논문으로 선정돼 2월12일자로 출판됐고, 가천대 신소재공학과 한재희 교수도 공동교신저자로 참여했다.
김봉출기자 kbc78@ksilbo.co.kr
김봉출 기자
kbc78@ksilbo.co.kr