원자력연 “차세대 액정 ‘블루 페이즈’의 상 전이 원리 규명”

한국원자력연구원은 미국 시카고대와의 공동 연구를 통해 차세대 액정 '블루 페이즈'(blue phase)의 상 전이 원리를 규명했다고 밝혔습니다.

블루 페이즈 액정은 초고속으로 응답하는 특성이 있으며, 기존 상용화된 액정보다 공정이 단순해 차세대 액정 재료로 주목받고 있습니다.

특히 온도를 변화시키면 순간적으로 '상'이 변하게 되는데 이 같은 상 전이 원리에 대해서는 알려진 바가 없었습니다.

연구팀은 블루 페이즈가 고체와 액체 특성을 함께 가지고 있는 상태인 연성결정의 온도를 43도에서 40.7도로 낮추면 순간적인 상 전이가 일어나며, 이 현상이 일반적인 원자결정에서 나타나는 '마르텐사이트 상 전이' 현상과 비슷하다는 사실을 밝혀냈습니다.

불에 달군 철을 물에 넣어 급속도로 냉각시키면 '마르텐사이트'라는 매우 단단한 조직으로 변하는데 이 같은 현상을 마르텐사이트 상 전이라 부릅니다.

이전까지는 원자결정에서만 마르텐사이트 상 전이 현상이 보고됐지만, 이번 연구를 통해 원자결정보다 1천 배 이상 큰 연성결정에서도 같은 현상이 일어난다는 사실을 발견했습니다.

원자력연구원 진형민 박사는 "빠른 속도로 색이 변하는 반사형 컬러 디스플레이, 스마트 피부 등 차세대 광학 소재 산업에 활용할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 3월 27일 자 온라인판에 실렸습니다.

[사진 출처 : 연합뉴스]