리서치 하이라이트

표지 기사: 그래핀을 이용한 서브 나노미터 트랜스 전극 맴브레인

Nature 467, 7312

그래핀(grapheme)으로도 알려져 있는 원자 수준의 흑연 박막은 재료의 표면이 높은 전기 전도도를 띄도록 해준다. 최근 하버드대학교 및 MIT의 연구원들은 그래핀을 두 가지 액체가 담긴 통을 분리하는 막으로 이용할 경우, 이온에 대해서는 불투과성을 가지면서 계면(inter-facial)의 특성에 따라서 표면의 전기적 특성이 달라진다는 사실을 확인하였다. 그래핀 막은 이온과 물이 통과하는 것은 방지하면서 원자 단위로 가까운 양쪽 면으로 이온과 다른 분자들을 끌어당긴다. 이러한 특성을 이용하여 다양한 분석 기법을 개발하는 것이 가능한데, 예를 들면, 그래핀 박막에 지름이 수 나노미터 되는 구멍을 뚫게 되면, 긴 가닥의 DNA 분자가 그래핀 나노 구멍을 통과할 수 있게 된다. 이러한 DNA 가닥은 이온의 흐름을 막게 되며, 그 결과로 나타나는 전기적인 신호를 통해서 분자의 크기와 구조를 예측할 수 있게 된다. 이러한 시스템은 초고속 DNA 염기서열 분석 장치로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.