고려대학교는 KU-KIST융합대학원·공과대학 융합에너지공학과 이승우 교수팀이 콜로이드 자가조립 기술을 활용해 굴절률 10을 초과하는 새로운 형태의 메타 표면을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.
굴절률은 빛이 물질과 상호작용하는 방식을 설명하는 물리적 개념 중 하나다. 굴절률이 높을수록 안경 렌즈를 더 얇게 만들 수 있다. 정밀한 반도체 제조 공정에서도 높은 굴절률이 필요하다. 그러나 자연계에서 얻을 수 있는 굴절률은 4 정도가 한계다.
연구팀은 메타 표면이라는 새 기술을 개발했다. 기존의 자가조립 기술은 나노입자 간격을 정확하게 조절하기 어려웠다. 연구팀은 고분자 코팅을 활용해 나노입자 사이의 간격을 매우 정밀하게 조절함으로써 안정적으로 높은 굴절률을 구현했다.
굴절률은 빛이 물질과 상호작용하는 방식을 설명하는 물리적 개념 중 하나다. 굴절률이 높을수록 안경 렌즈를 더 얇게 만들 수 있다. 정밀한 반도체 제조 공정에서도 높은 굴절률이 필요하다. 그러나 자연계에서 얻을 수 있는 굴절률은 4 정도가 한계다.
연구팀은 메타 표면이라는 새 기술을 개발했다. 기존의 자가조립 기술은 나노입자 간격을 정확하게 조절하기 어려웠다. 연구팀은 고분자 코팅을 활용해 나노입자 사이의 간격을 매우 정밀하게 조절함으로써 안정적으로 높은 굴절률을 구현했다.
연구팀은 구형·다면체·나노큐브 등 다양한 형태의 금 나노입자를 사용했으며 특히 다면체와 나노큐브 형태의 나노입자에서 더 높은 굴절률을 확인했다.
이 교수는 "이번 연구 결과는 고해상도 렌즈, 고감도 광학 센서, 메타물질 기반의 혁신적 광학 기기 등 다양한 첨단 기술에 이바지할 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 지난달 말 세계적 학술지 '스몰(Small)'에 출판됐다.
이번 연구에는 이 교수가 교신저자, 김나연 박사가 제1저자, 허지혁 교수·조용덕 박사가 공동 제1저자, 박성훈·김현호·노경훈·이재원 박사가 공동저자로 각각 참여했다.
이 교수는 "이번 연구 결과는 고해상도 렌즈, 고감도 광학 센서, 메타물질 기반의 혁신적 광학 기기 등 다양한 첨단 기술에 이바지할 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 지난달 말 세계적 학술지 '스몰(Small)'에 출판됐다.
이번 연구에는 이 교수가 교신저자, 김나연 박사가 제1저자, 허지혁 교수·조용덕 박사가 공동 제1저자, 박성훈·김현호·노경훈·이재원 박사가 공동저자로 각각 참여했다.