나노기술 및 정책 정보

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원자 수준에서 물질을 복제하는 능력은 재료 과학자들로부터 상당한 관심을 끌었음. 그러나 현재 기술은 여러 요인에 의해 제한됨.

예일 대학교(Yale University) 연구팀이 최근 이 새로운 분야에서 가능한 일을 크게 열 수 있는 연구에 대한 두 개의 논문을 발표했음. 연구팀의 방법에는 표면의 특징을 100 억분의 1 미터 미만 또는 원자 직경의 1/20 미만의 세부 사항까지 복제할 수 있는 프로세스가 포함됨. 나노 구조 및 나노 패턴 표면은 많은 나노 기술 응용 분야에서 필수적인 구성 요소임. 사용하기 쉽고 경제적인 나노 임프린팅 방법은 고밀도 데이터 저장, 포토닉 장치, 홀로그램, 바이오 나노 유체 칩, 물 여과 및 연료 전지의 전극과 같은 응용 분야에 큰 잠재력을 가지고 있음. 그러나 복제의 정밀도는 이러한 재료의 원자 구조로 인해 대부분의 재료에서 제한됨. APL Materials에서 Schwarz는 금속 유리로 표면 형상을 복제할 때 얻을 수 있는 정확도에 사실상 제한이 없음을 보여줌. 사실 정밀도 수준은 아 원자 수준까지 내려감. 핵심은 재료의 원자 구조임. 원자가 구체적으로 배열 된 결정 물질과 달리 유리의 원자는 주기적인 순서 없이 배열됨. 그러나 금속 유리는 원자가 그렇게 단단하게 배열되어 있지 않기 때문에 필요한 곳에 조정할 수 있음. 유리를 가열함으로써 연구원들은 원자가 거의 완벽한 정확도로 필요한 방향으로 움직일 수 있도록 물질의 내부 응집력을 약화시킬 수 있었음. 처음으로 연구팀은 당신이 가지고 있는 모든 구조를 복제할 수 있음을 입증했음. 금속 유리가 그 구조를 정확하게 준수할 것임. 정확도에 거의 제한 없이 그렇게 할 수 있음. 즉, 유리의 구조, 변형 및 위상 전이에 대한 기본 연구에서 연구를 진행하고 형상을 통해 표면 기능화를 사용하는 분야에서 새로운 응용 프로그램을 가능하게 하는 이상적인 플랫폼을 제공할 수 있음.

본 연구 성과는 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’ (“Atomic-Scale Imprinting by Sputter Deposition of Amorphous Metallic Films”) 지에 게재됨