감각기관의 모방 (Mimicking sensory organs)

나노스케일에서 매크로스케일까지, 기계적 감각기관(촉각, 청각)의 작동원리와 기능을 모방하는 연구이다.

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촉각의 경우, 자극을 인식하는 리셉터들의 구조와 기능을 모사하고, 신호를 발생시키는 이온채널의 개념을 결합하여 압력, 인장, 터치 등 다양한 자극을 이온 기반으로 검출한다.

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청각의 경우, 달팽이관 내부에서 음성 신호를 주파수 신호로 변환하는 기저막을 모사하고, 넓은 가청 주파수와 주파수 직접 검출이 가능한 장치를 연구한다. 궁극적 목표는, 이온 채널까지 결합된 장치를 만드는 것이다.

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From nanoscale to macroscale, this research is to mimic the principles and functions of mechanical sensory organs (tactile, auditory). In the case of tactile sense, we mimic the structure and function of the receptors that recognize the stimulus, and combines the concept of the ion channel. In the case of hearing, we mimic the basilar membrane that converts voice signals into frequency signals inside the cochlea.

생체분자기계 모방 (Mimicking Biomolecular Machines)

이온채널이나 아쿠아포린은 세포막에 위치하여 이온이나 물을 매우 선택적이고 빠르게 이송하는 생체분자기계이다. 본 연구에서는 그래핀이나 그래핀옥사이드와 같은 나노 물질을 이용해 이를 모방한다.

 

또한 전기뱀장어는 많은 이온채널이 순간적으로 연결되어 큰 전압을 발생시키는데, 이 메커니즘을 모방한 에너지 소자를 연구한다.

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Ion channels or aquaporins are biomolecular machines located in cell membranes that carry ions or water very quickly and selectively. In this study, we mimic this mechanism using nanomaterials such as graphene and graphene oxide.

 

감각기관 모방

생체분자기계 모방

자연모방 마이크로/나노 패터닝

의료기기용 마이크로포어 센서

S. Jo, J. Y. Woo, J. H. Oh, H. Shim, S. Seo, E. S. Jeon, M. Kim
C. S. Han, "Angle-Insensitive Transmission and Reflection of Nanopatterned Dielectric Multilayer Film for Colorful Solar Cells"
ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, Vol. 12, No. 26, pp. 29979~ 29985

S. E. Lee, J. Jang, J. Kim, J. Y. Woo, S. Seo, S. Jo, J. W. Kim, E. S. Jeon, Y. Jung,
*C. S. Han, "Tunable sieving of small gas molecules using horizontal graphene oxide membrane"
Journal of Membrane Science, 2020, Vol. 610, No. 118178, pp. 0~ 0

K. Y. Chun, Y. J. Son, S. Seo, H. J. Lee , *C. S. Han
"Nonlinearly Frequency-Adaptive, Self-Powered, Proton-Driven Somatosensor Inspired by Human Mechanoreceptor
ACS Sensors, 2020, Vol. 5, No. 3, pp. 845~ 852