진딧물이 끈끈한 물질 없이 벽을 기어오르거나, 식물 줄기에 거꾸로 매달려서 움직이는 원리를 이용, 기존 2차원 조립에 머물러 있던 트랜스퍼 프린팅을 3차원 조립에도 이용할 수 있도록 확장. 이와 같은 생체모사 3D 트랜스퍼 프린팅을 이용, 비자연적 극한광학 물성을 갖는 메타물질을 3D조립하는데 이용함.

본 연구에서는 메타물질 구조적 다양성을 실험적으로 확보할 수 있는 조립공정기술을 개발했다. 이는 진딧물 다리의 dry-adhesion 조절을 모사한 토랜스퍼 프린팅 기술로 가능했다. 진딧물은 끈끈한 물질 없이 벽을 기어오르거나 거꾸로 매달려서 움직일 수 있고 이는 다리와 물체 사이의 붙는 힘을 자유자재로 조절 할 수 있기 때문이다. 그림 1과 같이 진딧물이 다리 뒷꿈치의 혈압을 높여서 부풀어 오르게 하면 물체와 닿는 면적이 최대화 되서 부착힘이 극대화 되고, 반대로 혈압을 낮추면 다리 뒷꿈치가 수축해서 다리가 물체로부터 닿는 면적 및 부착힘을 최소화 시킨다.
본 연구에서는 그림2와 같이 고무 도장을 진딧물 다리를 모사해서 제작했다. 뾰족한 팁을 갖는 고무 도장은 프린팅 하고자 하는 메타물질과의 표면적이 최소화되어 어디든 프린팅이 쉽도록 되지만(adhesion-off), 뾰족한 팁이 뭉그러지게 되면 메타물질/도장 사이의 면적이 최대화 되어 메타물질을 떼어 낼 수 있다(adhesion- on). 고무로 된 팁은 누르는 힘에 의해서 뭉그러지거나, 원래 팁 모양으로 회복될 수 있기 때문에 기판으로부터 떼어내고(트랜스퍼), 프린팅 되는 과정이 고무도장을 누르는 힘 조절로 자유자재로 될 수 있는 것이다.
이 원리를 이용하면 그림 3과같이 메타원자들을 레고 블록 조립하듯이 트랜스퍼 프린팅해서 메타물질을 만들어 낼 수 있다. 이때 메타원자의 종류, 격자구조, 이종물질의 종류, 메타물질 집적 기판의 종류에 제한이 없음을 보여주었고, 따라서 그래핀 투명망또 및 광변조기와 같은 메타물질의 실용적 응용을 앞당길 수 있는 기반을 마련했다. 

/생체모사+ 연성광학 연구실/
2014년 성균나노과학기술원에 (성균관대 나노과학기술학과 대학원, SKKU Advanced Institute of Nanotechnology(SAINT))설립, 이승우 교수의 지도로 박사후연구원 1명, 석박통합 3명, 학부연구생 3명이 열심히 연구하고 있다. 생체모사를 또는 DNA 오리가미/고분자와 같은 스마트 연성나노물질을 이용하여 다양한 빛-물질 상호작용들을 혁신하는 연구를 수행 중이다. 특히 꽃잎의 구조색, 사하라 사막의 개미가 열을 식히는 원리를 모사하여 태양전지/LED와 같은 광전자소자 효율을 높이거나, DNA를 이용 알고리즘 자리조립으로 비자연적 극한 광학 물성을 유도하는 “알파고 메타물질”연구를 수행 중이다. (seungwoo.skku.edu)
화학공학/나노바이오/나노화학/물리/재료공학/전자공학의 다양한 학문적 융합을 추구한다. 실제 화학공학, 물리, 전자공학, 화학을 전공한 학생들이 모여서 창의적 융합연구를 수행중이다. Harvard에서 열리는 생체분자디자인 경진대회 참석 및 MIT/Harvard/Caltech 대학교와의 공동연구 등 다양한 국제협력도 진행중이다.