섬유로 화학신호 전달 성공했다

2018.11.11 07:11
신경세포는 화학적 신호를 전달한다. 게티이미지뱅크 제공.
신경세포는 화학적 신호를 전달한다. 게티이미지뱅크 제공.

화학신호까지 전달할 수 있는 다기능성 ‘섬유’를 국내 연구진이 개발했다. 생체 신경세포를 대체할 수 있는 미래형 의료소재, 고성능 인공지능(AI) 개발에 필요한 차세대 전자소재로  활용될 것으로 기대된다.

 

한양대 유기나노공학과 한태희 교수팀은 2차원 나노입자를 활용해 기존보다 두 배 이상 빠르고 정확하게 ‘화학적 신호’를 전달하는 섬유(실)을 개발했다고 9일 밝혔다.

 

이같은 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 나트륨·신경전달물질 등의 화학물질을 선택적으로 전달할 수 있다. 연구진은 독자적으로 개발한 특수 용액에 나노입자를 넣고, 용액을 한 방향으로 빠르게 흘려보내는 방식으로 나노입자의 방향성을 유도해 냈다. 또 연구진은 나노입자 용액을 빠른 시간 안에 굳혀내는 ‘응집제’ 역시 개발해  화학신호 전달 섬유를 손쉽게 만드는 기술도 개발했다.

 

연구진은 “화학신호를 단순한 전기신호(0과 1)만을 전달하는 구리선에 비해 효율적인 정보 전달이 가능하다는 장점이 생기기 때문에 다양한 분에 응용할 수 있는 원천기술”이라고 밝혔다.

 

이번 연구는 기초과학 및 공학 분야 학술지 ‘사이언스 어드밴스드(Science Advances)’ 11월 2일자 온라인 판에 게재됐다.

 

한양애 연구진이 개발한 화학신호 전달섬유(왼쪽)과 기존섬유(오른쪽)를 비교한 사진. 화학적 신호전달이 용이하도록 나노입자들이 가지런히 배치돼 있다. 한양대 제공
한양애 연구진이 개발한 화학신호 전달섬유(왼쪽)과 기존섬유(오른쪽)를 비교한 사진. 화학적 신호전달이 용이하도록 나노입자들이 가지런히 배치돼 있다. 한양대 제공

 

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