나노기술 및 정책 정보

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물질·재료연구기구(NIMS)와 마인츠 요하네스 구텐베르크 대학교 등의 국제 공동 연구팀이 원자힘현미경(AFM)의 탐침을 이용하여 분자 1개의 특정 위치에서 브롬 원자를 플러렌 분자와 직접 반응시키는 데 성공함. 연구진은 독특한 구조의 3차원 그래핀 나노 리본을 합성하고 브롬 원자의 특정 부위를 풀러렌 분자로 대체시키는 반응을 성공시킴. 먼저 전구체 분자를 가열하여 중합 반응에 의해 3차원 그래핀 나노 리본을 합성함. 돌출된 브롬 원자를 제거하면 일반적으로 용액 안은 불안정해져 즉시 다른 분자와 반응하게 됨. 그래서 극저온·초고진공이라는 극한 환경 하에서 브롬 원자가 제거된 상태를 유지하고, 탐침 끝에 달린 브롬 원자 및 풀러렌 분자를 반응성이 높은 부위에 직접적으로 붙임으로써 특정 부위에서 행해지는 부가 반응을 최초로 성공시킴. 기존의 용액 중 화학 합성에서는 불가능했던 기능적 탄소 나노 구조체의 합성을 가능케 함으로써, 향후 우수한 전기적 특성을 살린 나노 전자 소자 등에 응용될 것으로 전망됨. 본 연구 성과는 ‘Science Advances’ (Three-dimensional Graphene Nanoribbons as a Framework for Molecular Assembly and Local Probe Chemistry) 온라인 판에 게재됨.