화학공학소재연구정보센터
  • 외부환경 자극으로 색조 제어할 수 있는 카멜레온형 발색시스템 개발등록일 : 2001/01/07
  • 나고야공업대학과 공업기술원 나고야 공업기술연구소,후지필름의 연구그룹은 외부환경 자극으로 색조를 억제할 수 있는 카멜레온형 발색시스템의 개발에 성공하였다. 봉상 단백질의 박막을 합성, 생물표피의 구조성 발색 시스템을 모방하여 색조를 제어하는 것으로 이러한 시스템의 개발은 세계 최초이다. 전혀 새로운 타입의 각종 반사형 디스플레이나 센서 표시판 등으로 응용을 기대할 수 있다.

    발색은 화학구조에 기초한 색소에 의한 것과, 물리적인 구조에 기초한 구조색에 의한 것으로 나누어진다. 화학구조에 기초한 발색은 광이 닿으면 전자가 전이하여 발색한다. 이것에 대하여 물리구조에 기초한 구조성 발색은 막의 두께와 그 굴절률에 의해 색조가 제어되는 것으로 열대어의 발색 및 새의 인분등에서 볼 수 있다.

    이들 연구그룹은 먼저 실리콘과 이산화 실리콘의 기판 표면을 소수화, 그 위에 Langmuir-Blodgett(LB)법으로 봉상 단백질을 수평으로 배향 시켜 단분자막을 만들고, 그 것을 중첩하였다. 40층으로부터 160층을 적층한 결과 층의 두께차이에 의해 다른 색이 발색하는 것을 확인하여, 구조성 발색기판의 조제에 성공하였다. 이어서, 봉상 단백질의 폴리글루민산 유도체에 폴리글루민산을 결합하는 것으로, 친수화 하여 봉상 단백질을 수직 배향시켰다. 봉상 단백질의 길이방향의 크기는 150-200Å으로 수직 배향의 결과, 그 두께의 박막이 가능하였다.

    수직 배향한 봉상 단백질의 박막을 전장, 자장, 온도, 광 등의 외부환경 에너지로 자극하면, 봉상 단백질이 기운다거나, 두껍게 되어 두께가 변화한다.구조성 발색은 층의 두께가 변화하면 색이 변하므로 카멜레온과 같이 외부로부터의 자극으로 색조를 억제할 수 있게 된다. 이 결과는 NEDO의 신규산업 창조형 제안공모사업 프로젝트의 일환이다.
  • 출처 : KISTI 미리안 글로벌동향브리핑