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나노소재   Email | Print

메조포러스 탄화에서 프로테인과 함께 파생된 탄소 모형 (제공: 드렉셀 대학)

소재의 극히 작은 구조까지도 볼 수 있다고 생각해 보세요. 100나노미터 혹은 이하의 크기에 주기적인 패턴으로 구성되었음을 확인해 보세요.

이 작은 패턴상의 모양과 크기적 특성은 소재의 물리적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 금 나노입자들은 나노스케일에서 그 크기와 모양만이 다르지만 광선과는 상이한 작용을 합니다. 그 결과 상이한 색상으로 이어집니다.

벌크소재를 구성하는 매우 작은 “나노소재”의 크기와 모양은 그 특성에 영향을 미칩니다. 물리적 특성(색상 혹은 전도율)이 크기와 모양에 의해 좌우되므로 이는 종종 사물의 표면 및 경계면의 상호작용에 의해 결정이 됩니다.


다중막의 탄소나노튜브 탑 (제공: 나사 에임즈 나노기술센터)

많은 작은 구조물들로 구성된 소재는 일반적으로 매우 큰 표면적을 가지고 있습니다. 많은 작은 구조물들의 표면이 모이면 거대한 벌크소재의 표면이 생성되기 때문입니다. 예를 들어 신발 박스만한 크기의 소재가 2나노미터의 단위로 쪼개진다면 그 총 표면적은 10,000개의 축구경기장의 크기에 상당한 면적이 됩니다. 표면적이 큰 만큼 그 물리적 특성 또한 표면의 상호작용으로 인해 커지게 됩니다.

나노소재는 다양한 종류의 형태를 가지고 있습니다. 나노스케일의 흥미로운 특성을 갖는 소재의 예로는 카본 나노 튜브, 무기나노와이어, 덴드리머, 나노입자 그리고 양자점이 있습니다.



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