지문의 키랄성: 탄성 격자 메타 스킨의 패턴 및 곡률로 인한 새로운 키랄광학 특성 (Chirality of Fingerprints: Novel Chiral-optical Properties due to the Pattern and Curvature of the Elastomeric Grating Meta-skin)

서지정보

· 발행기관 : 한국과학수사학회
· 수록지 정보 : 과학수사학회지 / 16권 / 4호 / 295 ~ 298페이지
· 저자명 : 곽주용, 이재범, 정기재

초록

지문에서 영감을 얻은 2차원(2D) 메타표면은 그동안 연구되지 않았던 재구성 가능한 키랄메타 표면의 한계를 극복할 수 있었다. 지문은 독특한 패턴(P)과 곡률(T)을 가지고 있는데 이를 조합하여 대칭성을 파괴하고 키랄성을 나타낼 수 있었다. 뿐만 아니라, 이를 활용해 손쉬운 나노임프린팅 방법으로 지문모방 탄성격자 메타스킨(Elastomeric grating meta-skin, EGMS)을 제작할 수 있었다. 일정한 나노 단위의 P를가지는 그레이팅으로 손쉽게 PDMS에 전사 할 수 있었으며, Au를 얇게 도포하여 빛과의 상호작용을 유도해 표면 플라즈몬 공명 현상을 발생시켰다. 그리고 특정 각도로 곡률을 가하여 패턴과 곡률이 형성하는 스큐 각도(skew angle, θ)를 조작함으로써 원편광 이색성을 통해 광학 키랄성이 조절될 수 있음을 확인하였다. 이러한 현상은 지문에서도 확인할 수 있는데, 본 연구에서는 지문에서도 가질 수 있는 독특한 패턴과곡률이 형성하는 스큐각도는 키랄성을 가지며 이는 사람마다 다르게 분포한다는 것을 원편광 이색성과 시뮬레이션을 통하여 최초로 증명하는데 성공하였다.

영어초록

A two-dimensional (2D) metasurface inspired by fingerprints could overcome the limitations of reconfigurable chiral metasurfaces that have not been studied. The combination of a unique pattern (P) and curvature (T) can induce symmetry breaking and the chirality also produced. Using this concept, the elastic grating metaskin (EGMS), which is mimicked the fingerprint could be fabricated. It was manufactured by an easy nanoimprinting method, and the grating with a uniform nano-scale P was easily transferred to PDMS, and Au was sputtered thinly to generate surface plasmon resonance from light-matter interaction. The reconfigurable chirality was confirmed through circular dichroism by controlling the skew angle (θ) which is the angle between P and T. This chirality can also be confirmed in fingerprints because of the P and T of the fingerprint. In this study, we can prove the chirality of fingerprints for the first time through circular dichroism and simulation.

참고자료

· 없음