나노기술 및 정책 정보

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● 일본 오사카부립대학교 대학원 화학공학분야 연구그룹이 독자적 기술인 나노 유체 디바이스 공학 기술을 이용하여 나노 크기 유로(流路)에 매우 고밀도이면서 균일하고 안정적으로 나노 스케일에서 기체와 액체가 접하는 계면(초미소기액계면)을 제작하는 데 성공

● 초미소기액계면(超微小氣液界面)은 나노 유로 내에 배열할 수 있으며 임의의 위치로 이동할 수 있고, 초미소기액계면이 생길 때 물질이 농축되는 현상을 새롭게 발견했으며 본 현상은 나노 공간의 특별한 물리 화학에 기인된 것으로 추정

● 연구진은 ‘Nano-in-Nano 집적화 기술 이용하여 나노 유로 내에 나노 크기의 금 표면을 배치한 나노 유체 장치를 제작했으며, 나노 단위의 기액 계면을 제작하기 위해 친수성/소수성 나노 패턴을 형성한 나노 유로에 용액을 외부 압력을 통해 도입시킨 후 공기를 도입

● 공기를 도입시키자 도입 측에서 기액 계면이 진행되었으며, (1)친수성/소수성 나노 패턴이 없는 나노 유로의 경우 유로 전체를 공기가 채워 버린 반면, (2)친수성/소수성 나노 패턴이 있는 나노 유로의 경우 미리 형성시킨 모든 친수성/소수성 나노 패턴의 경계 부분에서 기액 계면이 정지되고 계면의 형성이 1시간 이상 유지되는 것을 현미경으로 관찰

● 형광 분자 로다민(rhodamine) B를 이용하여 나노 단위의 기액 계면에서의 물질의 움직임을 조사했으며, 본 분자는 어떤 파장의 빛을 흡수하면 특정 파장의 빛을 발광하기 때문에 분자의 존재 및 농도를 형광의 강도를 통해 확인 가능 

● 확인 결과, 나노 단위의 기액 계면에서 로다민 B 분자에서 유래된 형광이 국소적으로 증가한 것을 형광 현미경을 통해 관찰 

※ Nano Letters 게재(2021.10.14), “Fabrication of nanoscale gas-liquid interfaces in hydrophilic/hydrophobic nanopatterned nanofluidic channels”