기초과학 분야 세계적 권위지인 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재

▲한태희 교수

한태희 유기나노공학과 교수팀은 생체신호 전달이 가능한 섬유를 개발했다. 한 교수가 개발한 섬유는 신경세포에 달린 신경섬유처럼 화학적 신호를 전달할 수 있어 향후 미래형 의료소재, 고성능 인공지능(AI) 개발에 필요한 차세대 전자소재로 활용 될 것으로 기대된다.
 
이 같은 신소재를 개발하려는 노력은 과거에도 있었지만 막상 실용화가 가능한 수준의 연구성과를 찾는 건 쉽지 않았다. 주로 극도로 미세한 크기의 ‘나노입자’를 활용해 특수한 구조체를 만드는 방법이 자주 쓰였지만 내부구조가 균일하지 않고, 화학물질의 물질전달 통로가 가지런히 정렬되지 않아 화학신호를 원하는 방향으로 빠르고 정확하게 전달하기 어려웠다.
 
한 교수팀은 이 문제를 해결해 칼슘이온·신경전달물질 등의 화학물질을 선택적으로 전달할 수 있다. 연구진은 용액에 분산된 나노입자를 한 방향으로 빠르게 흘려 나노입자의 방향성을 유도했다. 그와 동시에 입자들을 빠르게 응집시켜 신호전달통로가 가지런히 정렬된 섬유를 개발했다.

 
▲기존 섬유(오른쪽)의 내부 구조는 무질서한 반면, 새로 개발된 화학적 신호전달 섬유의 내부 구조는 나노입자들이 섬유의 축 방향으로 가지런히 놓여 있어 빠르고 정확한 화학물질의 전달이 가능하다. 


연구진은 “머리카락보다 얇지만 유연한 이 섬유는 신호전달통로를 통해 다양한 화학적 신호를 전달할 수 있어, 단순한 전기신호(0과 1)만을 전달하는 구리선에 비해 효율적인 정보 전달이 가능하다는 장점을 가진다”고 말했다.
 
이번 연구 (논문명: Dynamic Assembly of Liquid Crystalline Graphene Oxide Gel Fibers for Ion Transport, 제1저자 박헌 연구원)는 한양대를 주축으로 미국 노스웨스턴대(지아싱 황 교수)와 단국대(이원준 교수)가 함께 진행했다. 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 세계적 권위지인 「Science Advances」 11월 2일 온라인 판에 게재됐다. 미래창조과학부가 시행하는 중견연구자 지원사업, 차세대 공학연구자 육성사업, 나노·소재 원천소재개발사업이 이번 연구를 지원했다. 



 

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