나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 상하이(上海) 고등(高等)연구원의 연구팀은 수용액 속 금 나노입자의 응착 성장기구의 이론 연구에서 혁신성과를 취득하여 이슈가 되고 있음. 금속 나노입자는 에너지 전환, 촉매, 바이오 이미징, 센서 등에서 폭넓게 응용되고 있으며, 금속 나노 입자의 응착 성장은 일반적으로 나노입자의 결정화와 자체 조립 과정 속에 상존하고 있으며, 나노입자 구조를 조절하는 분야에서 독특한 강점과 응용 잠재력을 가짐. 사이즈와 형태가 균일한 나노입자의 단일 구성 그룹이 증강 성능과 멀티 기능성을 가진 멀티 구성 그룹으로 전환하는데 많은 관심을 쏠리고 있음. 합성 반응을 통한 복잡성 증가는 나노입자의 성장 메커니즘 제시가 필요한 상황이지만 과학자들은 실험을 통해 응착 성장 과정에 있는 나노입자 간의 접촉 인터페이스 구조 변화를 관측할 수 없었으며, 표면 원자, 리간드 및 용액을 포함한 응착 성장의 내재적 물리 메커니즘을 제시하지 못한 상황이었음. 이번 연구를 통해 표면이 리간드에 의해 완전히 커버되지 않은 금 원자가 서로 접촉하게 되면 인터페이스와 접촉하게 된 원자는 국지적인 재배열을 통해 리간드의 금 원자를 접촉 면 밖으로 배출시켜 완전한 응착 성장을 실현한다는 점을 발견하였음. 연구팀이 제시한 메커니즘은 금속 나노 입자의 합리적인 디자인과 제어 가능한 합성을 위해 중요한 기술 기반을 제공해 주고 있음. 본 연구 성과는 ‘Physical Review Letter’("Coalescence of Au nanoparticles without ligand detachment")지에 게재됨.