나노기술 및 정책 정보

• 목록

● 일본 도쿄대학교 연구진이 원통형 분자와 최소 크기의 다이아몬드 분자를 조합한 작은 분자 기계 ‘분자 베어링’을 제작

● 원통형 분자는 주로 sp2탄소로 이루어져 있으며 최소 다이아몬드 분자는 주로 sp3 탄소로 이루어져 있어, 종류가 다른 탄소 원자를 결합함으로써 만들어진 ‘하이브리드 나노 카본’

● 하이브리드 나노 카본은 고체 중에서 내부의 최소 다이아몬드 분자가 초고속 회전하고 있으며, 회전 주파수가 테라헤르츠 영역에 있는 것이 발견

● 테라헤르츠 주파수의 활용은 다양한 분야에서 신기술·신과학으로 주목받고 있지만, 해당 영역의 초고속 회전이 고체 속의 분자 회전으로 실현 가능하다는 것을 최초로 규명

● 연구진은 먼저 ‘최소 다이아몬드 분자’로 알려진 아다만테인(adamantane)을 원통형 분자 속에 가두어 ‘분자 베어링’을 제작하였고, 해당 고체를 핵자기공명스펙트럼(NMR)을 통해 조사한 결과 내부의 최소 다이아몬드 분자가 초고속 회전하고 있으며 고온에서 ‘관성 회전’을 통해 ‘테라헤르츠 회전 주파수’ 영역에 이르는 것을 발견 

※ Nature Communications 게재(2021.08.25.), “A hybrid molecular peapod of sp2 – and sp3 –nanocarbons enabling ultrafast terahertz rotations”