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연구성과

화학공학과 이종범-문홍철 교수 연구팀, 생체물질(DNA) 이용한 고성능 전기변색소자 개발

김보연 기획과 등록일 : 2022-01-06

- 자연유래 DNA를 이용해 저비용으로 차세대 전자소자 개발 가능


 서울시립대(총장 서순탁) 화학공학과 이종범, 문홍철 교수 연구팀이 자연에서 추출한 비특이 염기서열을 가진 DNA를 사용해 DNA 하이드로젤 소재를 개발하고 전기변색 디스플레이로 응용하는 데 성공했다.


 연구팀은 기존의 복잡한 제작공정 없이, 자연에서 추출한 연어정자 DNA를 사용해 우수한 기계적 물성을 가진 하이드로젤을 제작했다는 점에서 신규성이 있다고 밝혔다. 특히, 제작된 DNA 전자소재는 원하는 모양으로 쉽게 성형할 수 있고 생분해성을 갖기 때문에 QR 코드 등 맞춤형 전자소자로 활용하고 원하는 시점에 제거할 수 있다.

dna고성능 전기변색소자개발 연구관련 이미지OFF[]	-OPDNA GelT > TM T < T . TransparentElectrodeDenaturation Hybridization Reversibly& & EC BehaviorsCrosslinking StabilizingONPrecursor Freely Deformable OPDNA GelSolution StateDNA ; Biopolymer backbone DHV ; Crosslinker & EC chromophore H2OExploiting High Robustnessand Versatile Functionality of OPDNA GelMechanical Robustness Electro -responsiveOpticalProperty Bioactive & BiodegradableNaturewith High StabilityFacile & Simple Unlocking OPDNA Gel -basedShape Engravement EC deviceLISTEN Bio -target EnzymaticalCutting Encrypted Sensing Degradability&Scraping off DataSILENT Reconfigurable SecuringEC device
 <연구 관련 사진>


 이종범, 문홍철 교수 연구진은 “이번 연구는 자연에서 추출한 저비용의 DNA를 차세대 전자소자에 적용한 사례”라며 “DNA와 비올로겐(viologen)의 이온 상호작용 원리에서 영감을 받아 오랜 기간 긴밀히 융합연구하여 성공적인 결과를 도출했다.”라고 전했다.

 이번 연구는 이종범, 문홍철 교수(공동교신저자)와 전현수(공동 1저자, 화학공학과 석사 졸업), 김용민(공동 1저자, 화학공학과 석박사통합과정)연구원이 주도했다. 연구 결과는 'DNA Optoelectronics: Versatile Systems for On-Demand Functional Electrochemical Applications’이라는 제목으로 미국 화학회에서 발간하는 재료·화학 분야 국제학술지인 <ACS NANO> (Impact factor:15.881)온라인 게재됐다.

 본 연구는 4단계 BK21사업, 과학기술일자리진흥원의 연구재료개발확산 지원사업과 한국연구재단의 소재융합혁신기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.  


연구자 사진 서울시립대학교 화학공학과 연구팀좌에서 우 순으로 이종범 교수 공동교신 문홍철 교수 공동교신 전현수 석사졸업생 공동1저자 김용민 석박사과정생 공동1저자

​[서울시립대학교 화학공학과 연구팀(좌에서 우 순으로): 이종범 교수 (공동교신), 문홍철 교수 (공동교신), 전현수 석사졸업생 (공동1저자), 김용민 석박사과정생 (공동1저자)