일본산업뉴스요약

잉크로 물질을 결합
수도대학, 다기능 필름 개발을 목표

수도(首都)대학 도쿄의 니시야부(西藪) 조교수 팀은 펜으로 그리는 것만으로 필름이나 스폰지 표면의 물질을 간단히 결합시키는 잉크를 개발했다. 특정 물질에 반응해 색을 바꾸거나, 금을 회수하는 등, 다양한 화합물 구조를 고정할 수 있다. 개발된 잉크로 표면 인쇄가 가능하게 되면, 다양한 기능을 가진 필름 개발로 이어질 수 있다. 앞으로 기업과 협력해, 빠르면 2년 후의 실용화를 목표로 하고 있다.

-- 2년 후 실용화를 목표 --
개발된 것은 필름이나 스폰지에 가공할 수 있는 폴리바이닐 알코올(PVA)이라고 불리는 폴리머(Polymer)를 가공하는 기술이다. 폴리머는 표면에 수산기(OH)가 늘어선 구조를 가지고 있어, 약품를 이용해 다양한 물질을 결합시킬 수 있다. 기존에는 공정이 복잡하고, 쉽게 반응을 일으켜 사용에 주의가 필요한 약품을 사용해 왔다.

연구 팀은 보론산이라고 하는 물질에 주목했다. 특별한 시약을 넣지 않아도 OH와 반응해 결합하는 성질이 있어, 당(糖) 센서 등에 활용되고 있다. 보론산과 결합된 화합물을 PVA에 바르고, 결합하고 싶은 물질을 그 표면에 고정하는 시스템이다.

개발된 화합물을 녹인 잉크를 PVA 스폰지를 이용해 시험해보았다. 형광물질이 결합된 보론산을 발라본 결과, 색으로 물든 스폰지가 만들어졌다. 현미경 등으로 자세히 관찰해보니, 얇은 섬유 사이사이에 잉크가 묻어있는 것을 확인할 수 있었다.

다양한 기능의 물질을 바른 화합물도 실험. 아연 이온에 반응하는 물질을 바른 스폰지를 만들어 다양한 금속 이온이 함유된 용액에 넣고 자외선을 조사한 결과, 아연 이온에만 반응해 형광 빛을 내었다. 물에 녹인 금을 환원하는 물질을 바른 스폰지를 이용해 본 결과, 금 이온 용액에서 금을 회수하는 것을 확인할 수 있었다. 세포 증식의 발판이 되는 물질을 바를 경우, 사람의 암세포를 입체적으로 배양할 수 있다.

잉크를 펜에 넣어 PVA 필름에 선을 그었더니, 수 분만에 건조한 표면에 물질이 결합되었다. 펜 한 자루 당 수백 엔이 될 전망이다. 인쇄 기술과 접목된다면, 간단히 다기능 필름을 생산할 수 있을 것으로 보인다.

  -- 끝 --