나노기술 및 정책 정보

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도쿄(東京)대학 대학원 이학계연구과 화학전공, 산업기술종합연구소(AIST)의 연구그룹이 무질서한 분자 집합체에서 결정핵이 형성되는 과정을 원자분해능 투과전자현미경을 통해 슬로우 모션 영상으로 기록하는 데 성공함.

인류가 결정을 만들어 낸 역사는 오래되었으며, 기원전부터 행해져 온 제염이 그 대표적인 예임. 현재 결정화는 의약·재료 등 다양한 분야에서 필수적인 기술이지만, 그 메커니즘에 대한 이해는 충분하지 않았으며, 결정화되는 동적 과정을 원자 수준에서 자세히 관찰하는 것이 불가능했음.

연구진은 결정화 과정의 초창기 단계를 공간적으로 정밀하게 제어함으로써 지금까지 불가능했던 결정화 현상을 직접 관찰하는 데 성공함. 1분자 수준에서의 동적 거동 해석 결과, 지금까지 그 성격이 명확하지 않았던 결정화 이전 분자 집합체가 결정과는 다르게 그 구조가 동적으로 변화하고 있음을 발견함.

본 연구는 크기·구조의 선택적 결정 합성법 개발과 천연 광물 및 치아·뼈 등의 생체 광물의 생성 메커니즘 규명으로 이어질 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Journal of the American Chemical Society(Capturing the Moment of Emergence of Crystal Nucleus from Disorder)에 게재됨.