나노기술 및 정책 정보

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● 영국 Manchester University Sarah Haigh 교수 연구진은 멤브레인을 생산할 때, 초박형 점토로 간단히 전환하여 담수화 또는 연료 전지 성능을 크게 향상시킬 수 있는 방안 제시

● 해당 연구는 주사투과전자현미경(STM)을 사용하여 점토 결정의 층간 공간 내부로 확산되는 이온의 스냅샷을 찍는 것이 가능함을 보여주며, 이를 통해 이온이 원자적으로 얇은 점토에서 매우 빠르게 확산하며 벌크 결정보다 10,000배 더 빠른 것을 확인 

● 연구진은 두 개의 점토 층을 오정렬하거나 비틀어서 층간 공간 내에서 치환된 이온의 배열을 제어할 수 있음을 발견했고, 이러한 배열은 2D 모아레 초격자(moire superlattice)로 알려져 있지만 2D 이온 격자에서는 이전에 관찰되지 않았으며 이온이 없는 꼬인 결정에서만 관찰

● 연구팀은 해당 연구가 점토와 운모가 2D 금속 이온 초격자의 제작을 가능하게 한다는 것을 보여주었으며, 이는 새로운 구조의 광학 및 전자 거동을 연구할 가능성과 꼬인 격자가 집중적으로 조사되고 있는 양자 기술에 중요할 수 있음을 시사 

● 해당 연구는 원자적으로 얇은 점토에서 이온 교환이 4000배까지 가속될 수 있는 것을 제시했으며, 이는 2D 재료가 이온 수송을 제어하고 향상시킬 수 있는 잠재력을 제시 

※ Nature Materials 게재(2021.08.26.), “Ion exchange in atomically thin clays and micas”