[UNIST 최신 기술] 상온에서 3D 퀀텀닷 구조체 제조, 새로운 가능성을 열다!

[su_heading size=”27″ align=”left” margin=”40″]UNIST의 혁신적인 3D 퀀텀닷 제조 기술 소개[/su_heading]

최근 울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 선보인 새로운 기술은 과학 및 기술계에 획기적인 변화를 가져올 전망입니다. UNIST의 기계공학과 및 인공지능대학원 정임두 교수팀이 개발한 ‘원스톱 페로브스카이트 퀀텀닷 적층 제조 기술’은 상온에서 복잡한 3D 형상의 퀀텀닷 구조체를 제조할 수 있게 함으로써 기존 제조 방식의 한계를 극복했습니다.

[su_heading size=”27″ align=”left” margin=”40″]퀀텀닷의 특성과 제조 과정의 도전[/su_heading]

퀀텀닷은 자체적으로 빛을 발하는 나노미터 크기의 반도체 결정으로, 특히 발광 효율과 색상의 가변성이 뛰어난 페로브스카이트 퀀텀닷은 고품질의 광전자 기기 제조에 이상적입니다. 하지만 기존의 제조 과정에서는 열처리를 필요로 해 퀀텀닷의 특성이 저하되는 문제가 있었습니다. 이번 기술은 상온에서도 안정적으로 3D 퀀텀닷 구조체를 제작할 수 있어, 이러한 문제를 해결했습니다.

[su_heading size=”27″ align=”left” margin=”40″]기술적 세부사항과 3D 프린팅 최적화[/su_heading]

연구팀은 하이드록시프로필 셀룰로스(HPC) 폴리머와 휘발성 용매인 다이클로로메테인(DCM)을 사용해 퀀텀닷-폴리머 적층을 가능하게 했습니다. 이를 통해 추가적인 열처리 없이도 잉크가 안정적으로 증착될 수 있도록 했습니다. 연구팀은 또한 3D 프린팅에서 중요한 변수인 HPC의 양, 노즐의 속도, 압력 등을 최적화하여, 피라미드나 에펠탑 같은 복잡한 구조를 성공적으로 프린팅할 수 있었습니다.

[su_heading size=”27″ align=”left” margin=”40″]응용 가능성과 미래 전망[/su_heading]

이 기술은 빛의 삼원색을 이용하여 각각의 색상에 맞는 빛을 발생시키므로, 위조 방지 및 정보 암호화 시스템 구현에도 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 특히, 특정한 파장의 빛에서만 발광하는 페로브스카이트의 특성을 활용하여 보다 정교한 보안 시스템을 개발할 수 있습니다. 정임두 교수는 이번 연구가 퀀텀닷 기반의 광전자, 에너지 응용 분야뿐만 아니라 위조 방지나 정보 암호화 분야의 발전에도 기여할 것이라고 밝혔습니다. 이러한 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 정보통신기술기획평가원의 지원을 받아 이루어졌으며, 그 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 게재되었습니다.

 

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