IBS 늘리거나 구부려도 빛 감지 능력 뛰어난 신축성 나노소자 개발
인공망막 핵심기술 신축성 광전자 소자 개발 등에 응용 기대 물리적 변형에 의해 저하된 성능을 머신러닝 기법을 통해 보정하는 기술 IBS 제공 © 뉴스1 대전 뉴스1 심영석 기자 기초과학연구원 IBS 공동연구진이 다양한 형태로 변형해도 가시광선 영역의 빛을 정밀하게 감지하는 신축성 나노소자를 개발했다. 인공망막 구현 신축성 광전자 소자 개발 등에 응용이 기대된다. 8일 IBS 나노입자연구단 현택환 연구단장 등 공동연구팀에 따르면 사람의 눈은 곡률변화에도 다양한 파장대의 빛을 정밀하게 감지할 수 있지만 전자소자는 형태가 변화하면 빛 감지 능력이 떨어진다. 연구진은 인체 눈의 기능성을 모사하기 위해 Δ양자점 Δ유기 반도체성 고분자 Δ고무처럼 탄성력이 있는 탄성중합체를 최적의 비율로 합성해 고신축성 반도체 양자점 나노복합소재를 개발했다. 이같은 소재를 기반으로 제작된 능동 매트릭스형 다층구조 포토트랜지스터 어레이에 머신러닝기법을 적용해 형태가 변해도 다양한 빛을 정확하게 감지할 수 있도록 했다. 연구진은 나노복합소재에서 나타난 탄성중합체 내의 양자점과 유기 반도체 소재 간의 상분리 현상에 주목했다. 소재가 늘어나면 양자점의 간격이 벌어지며 전기적 성능이 떨어지지만 유기 반도체 소재가 이 간극을 메꿔 소재가 늘어나도 빛을 전기로 안정적으로 변환할 수 있도록 했다. 나아가 머신러닝기법을 적용해 신축성 전자소자가 가지는 물성적 한계를 보완하며 광전기적 성능 안정성을 높였다. 이번에 개발한 포토트랜지스터 어레이를 구성하는 모든 소재는 반도체 공정과 호환이 가능하고 소자 집적도를 크게 높일 수 있어 의미가 크다. 특히 고해상도가 요구되는 광각 카메라나 인공망막 기술의 핵심 소자로 응용될 것으로 기대된다. 현택환 단장은 “이번에 개발된 나노합성물 제작 방법은 광학 소재뿐만 아니라 고기능성 신축성 나노소재 제작에 다양하게 응용될 수 있다”고 말했다. 한편 이번 연구성과는 나노분야 최고권위의 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 온라인판에 이날 게재됐다.
기초과학연구원 IBS 공동연구진이 다양한 형태로 변형해도 가시광선 영역의 빛을 정밀하게 감지하는, 신축성 나노소자를 개발해  ‘네이처 나노테크놀로지’ 온라인판에 게재됐으며 특히 고해상도가 요구되는 광각 카메라나 인공망막 기술의 핵심 소자로 응용될 것으로 기대된다.