나노기술 및 정책 정보

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● 네덜란드 Academic institute for fundamental physics (AMOLF)의 Wim Noorduin 박사 연구팀이 빛을 이용하여 다양한 형상을 갖는 나노복합체의 형성을 정밀하게 제어하는 기술을 개발

● 연구팀은 나노구조물의 자가조립 시, 함께 혼합된 물질의 양과 종류에 따라 모양이 달라지는 이유를 확인하고, 제어하기 위해 해당 연구를 진행

● 나노복합체 제어를 위한 용액 내에서 BaCO3(탄산바륨)이 형성되면, 실리콘과 결합해 결정과 함께 침전되어 독특한 모양이 만들어지고, 용액 속 소량의 CO2가 해당 과정을 유도

● 그러므로 연구팀은 CO2를 원하는 위치와 시간에 형성하면 나노복합체 제어를 위한 화학반응 스위치를 켜는 과정이 될 것으로 판단함.

● 이에 연구팀은 자외선 램프를 활용하여 자외선을 용액에 비추면 용액의 화학물질 중 하나가 분해되어 빛이 비치는 위치에 CO2 형성

● 본 연구를 통해 삼각형 모양의 BaCO3-실리카 나노복합체 윤곽을 제작했으며, 복합체 내 구성요소는 빛에 의해 성장하기 때문에 빛의 패턴을 따르게 됨.

● 해당 연구는 자가조립 과정에서 국소적인 화학반응을 통해 형태를 조작하는 방안을 이끌어 내었고, 응용 연구가 진행된다면 클린룸 없이 원하는 모양의 반도체를 생산할 수 있는 가능성을 제시

※ 용어설명

- 나노복합체(Nanocomposite): 나노미터(nm) 수준에서 하나의 상이 다른 상 내부로 분산되는 이종의 소재

- 자가조립(self-assembly): 원자, 분자, 나노입자 등이 반데르발스력, 수소결합 등의 반응으로 자발적으로 조합되어 나노구조물을 만드는 과정

※ Advanced Materials 게재(2021.12.01.), “Light-Controlled Nucleation and Shaping of Self-Assembling Nanocomposites”