원하는 빛만 골라 반사하는 '만능 거울'이 개발됐다. 고해상도 디스플레이나 초정밀 반도체 제조에 활용할 수 있어 관심이 모아진다.
포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 이기라 화학공학과 교수 연구팀이 성균관대 화학공학·고분자공학부 권석준·유필진 교수 연구팀과 초고 굴절률 메타물질에 고분자를 결합한 반사신경을 공동 개발했다고 29일 밝혔다.
메타물질은 자연계에 존재하지 않는 성질을 갖고 있어 음(-)의 굴절률이나 초고절률을 갖도록 설계할 수 있다. 하지만 굴절률이 높아 제작에 어려움이 많다.
포스텍-성균관대 연구팀은 동그란 금 나노 입자를 조립해 1나노미터(nm) 간격으로 균일하게 배열된 메타물질을 만들었다. 이는 입사하는 빛과의 상호작용을 극대화해 가시광선과 근적외선 영역에서 최고 수준의 굴절률을 보였다. 근적외선 영역에서 보인 굴절률은 7.8에 이른다.
여기에 굴절률이 낮은 고분자층을 교차로 쌓아 만든 반사경(DBR)은 특정 파장만 뽑아 강하게 반사했다.
연구팀은 극도로 높은 굴절률을 설명할 수 있는 플라스모닉 퍼콜레이션 모델 이론도 제시했다. 기존 연구에서 설명할 수 없던 메타물질 초고 굴절률을 이론적으로 설명해낸 것이다.
AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com
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