나노기술 및 정책 정보

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푸단(復旦) 대학교 연구팀은 최근 관련 연구를 통해 양친매성을 보유하고 있는 삽입 끝단 폴리머를 합성한 신형 기체 민감 재료를 개발함.

유기 삽입 끝단 폴리머와 무기 하이브리드 다산(多酸) 분자 간의 협동 및 공동 조립을 통해 최초로 3차원 동일 간격, 정교(正交) 배열이 된 금속 산화물 반도체 나노 와이어 다공성 배열 구조 합성에 성공하였는데 동 재료는 우수한 기체 민감 성능을 보유하고 있는 것으로 나타났음. 연구팀은 보텀 업(bottom-up) 슈퍼 분자 조립 개념을 이용하고 실험실에서 디자인하고 합성한 sp2 하이브리드 카본을 대량 함유한 양친매성 폴리머(예를 들면 PEO-b-PS)와 무기 하이브리드 다산(多酸)족 분자(예를 들면 실리콘 텅스텐 산) 간의 협동 역할을 실현하였음. 연구팀은 고온 단소 처리 과정을 통해 이런 유기-무기 복합 구조는 비(非) 전형 특성을 보유한 구조 변환(Structure transformation) 행위가 존재한다는 점을 발견하였으며, 유기 폴리머가 분해됨에 따라 실리콘 텅스텐 산 분자는 막대 형태의 미셀(micelle) 접촉 구역으로 이전하는 동시에 원 위치에서 Si-도핑 산화 텅스텐(WO₃) 나노 와이어로 전환되고 최종적으로 3차원 동일 간격, 정교(正交) 배열이 된 금속 산화물 반도체 나노 와이어 다공성 배열 구조를 형성한다는 점을 발견하였음.

연구팀은 분자 사이즈를 통해 유기 대 분자와 무기 소 분자 인터페이스 정전기 조립을 조정 제어하고 유기 대 분자와 무기 소 분자로 하여금 미셀화 및 미셀 융합 역할을 발생시키도록 한 동시에 나노 사이즈 하에서 용매 휘발을 이용하여 막대 형태의 미셀 집중 조립을 유도하고, 최초로 3D 형태의 긴밀 교차 배열이 된 복합 나노 와이어 배열을 실현하는데 성공하였음.

본 연구 성과는 ‘Nature Materials’에 게재됨.