NanoSystems 연구실은 다기능 나노입자를 위한 3차원 나노공정 기술을 개발하고 이를 이용하여 차세대 나노포토닉 센서, 광전자 소자 및 디스플레이, 나노로봇 플랫폼을 만들고 새로운 응용 분야를 개척합니다.

3차원 나노공정: GLAD(Glancing Angle Deposition)는 방대한 재료 라이브러리에서 다양한 3차원 모양의 나노입자를 빠르게 생성하고 동시에 전체 기판에서 재료 구성을 직접 제어할 수 있는 기술입니다. 본 연구실에서는 이 방법을 개발/발전시켜 광소자(디스플레이 및 광검출기), 센서, 액추에이터 및 이들을 결합한 다기능성 하이브리드 나노입자와 메타 표면을 제작합니다.

확장 가능한 메타 표면: 자연의 수중 접착 과정은 소규모 물체의 제어 가능한 조립을 약속하며, 산업적 대량 생산을 위한 귀중한 모델을 제시합니다. 본 연구실에서는 자연에서 영감을 얻어 확장 가능한 나노입자 전달 기술을 개발합니다. 이 기술의 강점은 미세한 양의 물에서 나노입자를 몇 초의 짧은 시간 내에 대규모로 빠르게 표면으로 전사하며, 동시에 나노입자가 균일한 밀도로 단층으로 형성되는 것입니다. 이 방법을 통해 새로운 기능성 플라즈모닉 메타표면을 개발하여 풀 컬러 페인팅, 광소자 및 센서 연구를 수행 중입니다.

디스플레이 및 필터: 본 연구실에는 전기 구동으로 색상 변경이 가능한 메타표면을 개발합니다. 전기 변색 나노입자는 웨이퍼 규모에서 제조되어 가장 작은 면적의 활성 플라스모닉 픽셀을 제공하며, 이는 강한 산란 색상을 나타내며 전기적으로 미제 전압조절로 제어가 가능합니다. 이러한 플라즈모닉 나노픽셀을 기반으로 미래 디스플레이 및 적응 광학소자를 개발 중입니다.

센서 및 이미징: 다기능 나노센서의 주요 장점은 높은 밀도와 다양한 응용 분야에서 적용 가능한 플랫폼의 무한한 확장성입니다. 본 연구실에서는 산업적으로 활용 가능한 나노바이오센싱 플랫폼을 개발하고, 이를 이용한 맛 지도, 미세 플라스틱 검출, 세포 시각화 등의 연구를 수행 중입니다.

다기능 나노로봇: 본 연구실에서는 하이브리드 나노입자기반 미래 나노로봇 시스템을 연구합니다. 각 요소 기술인 나노디스플레이, 센서, 액추에이터를 설계 및 제작하고 이들을 결합하여 나노로봇을 개발 중입니다. 장기적으로는 '조기 자가' 진단 및 '비침습적' 치료를 실현하기 위한 새로운 나노로봇 플랫폼을 구축하고자 합니다.