나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Cornell University의 Richard D. Robinson 교수 연구팀이 cm(센티미터) 규모부터 nm(나노미터)에 이르기까지 7배 이상 계층적 자가조립을 모방할 수 있는 합성 나노 클러스터를 개발

● 합성 나노물질을 만드는 데 있어 큰 장애물은 복잡한 구조로 조직화할 수 있도록 상호작용하는 데 필요한 다양한 길이의 빌딩 블록의 부족

● 이에 연구팀은 검증된 물질인 황화카드뮴을 활용

● 화합물을 합성하려는 이전의 연구 과정과 달리 연구팀은 용액을 거의 사용하지 않고 고농도 합성을 수행하였으며, 이 과정에서 57개의 원자로 이루어진 약 1.5nm의 클러스터가 생성

● 각각의 나노입자는 리간드 껍질을 가지고 있어 수백 나노미터부터 수 마이크로미터까지의 필라멘트를 형성하였고, 해당 필라멘트는 얽힌 구조로 되어 있어 적절한 조건에서 건조될 때, 자가조립이 가능

● 해당 필라멘트의 증발 과정을 제어한 결과, 필라멘트는 수백 마이크로미터 길이의 케이블을 형성하고, 이러한 케이블들이 밴드로 정렬되어 결국 센티미터 크기의 얇은 막을 형성

● 특히, 유기･무기 상호작용이 혼합되어 나노 클러스터가 주기적 패턴의 필름을 만들 수 있는 능력을 제공

※ Nature Materials 게재(2022.04.14.), “Multiscale hierarchical structures from a nanocluster mesophase”