나노기술 및 정책 정보

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버지니아 폴리테크닉 주립대학교(Virginia Tech.) 연구팀이 개발한 새로운 마이크로 및 나노 제작 방법은 실제 환경에 변화가 없는 재생 가능한 비용 효율적인 합성 트리로 가는 길을 열어줌. 과학자들은 특정 응용 분야에서 사용하기 위해 자연적인 대응물처럼 작동하는 "합성 나무"를 개발하고 있음. 중요한 단계로 과학자들은 나노 다공성 디스크를 사용하여 합성 잎을 제작했음. 이 디스크는 분자 규모로 수분을 제어하여 수분을 흡수하고 방출하여 생명을 유지하는 물순환 식물의 자연적인 휘산을 모방한 것임. 디스크는 수증기를 포획하기 위해 실리콘 기공으로 덮인 새로운 층상 디자인을 사용함. 합성 식물은 습기 손실을 제어하고 습도가 낮은 환경에서 건조를 방지함. 천연 나무가 작동하는 방식을 따라서 합성 나무는 광범위한 에너지 및 물 응용 분야에서 잠재적으로 사용됨. 예를 들어 기계없이 물을 식히거나 건물을 식힐 수 있음. 그러나 특정 습도 수준 아래에서 건조되는 경향이 있으며, 이것은 그들의 개발을 제한해 오고 있음. 합성 나무는 수동 수 및 에너지 하베스팅에 적용 할 수 있지만 비용 및 성능 문제로 인해 이러한 잠재력이 제한되어 왔음. 낮은 습도에서 합성 시스템이 건조되는 경향은 조건이 변하는 일상적인 응용 분야에서 더 광범위하게 사용될 수 없도록 해 왔음. 이러한 단점을 해결하기 위해 연구팀은 건조를 피하는 방법을 보여주었음. 이것은 효과적이고 저렴한 시스템으로의 실질적인 경로를 열어주고 있음.

본 연구 성과는 ‘ACS Appl. Mater. Interfaces’ ("Self-Stabilizing Transpiration in Synthetic Leaves") 지에 게재됨