나노기술 및 정책 정보

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● 미국 University of California의 Yadong Yin 교수 연구팀이 자외선으로 글씨를 쓰고, 산소를 이용하여 다시 글씨를 지울 수 있는 표면을 개발

연구팀은 빛에 민감하고, 재기록이 가능한 시스템을 생산하기 위해 이산화 타이타늄(TiO2) 나노결정을 활용하는 방안에 집중하였는데, 반도체 성질을 가진 이산화 타이타늄 나노결정은 타이타늄 원자의 환원으로 인해 자외선을 조사하면 어두워지고, 공기 중의 산소가 타이타늄을 재산화하여 투명도를 되돌리기 때문에 색상 변화가 영구적이지 않은 것이 특징

● 연구팀은 요소에서 얻은 질소를 도펀트로, 무독성 물질인 디에틸렌글리콜을 용매로 사용하였는데, 디에틸렌글리콜은 과잉의 전자 정공을 제거하여 재산화를 지연시킴으로써 투명 상태로의 복귀를 지연시킴.

● 유리나 종이에 적용하였을 때, 나노결정은 자외선을 사용하여 기록이 가능한 균일한 코팅을 형성하였으며, 400nm(나노미터) 미만의 파장에서 광원으로 30초 동안 조사하여 기록을 작성하였는데, 이는 강력한 광원을 사용할 필요가 없음을 시사

● 연구팀이 생산한 시스템은 손실 없이 최대 50회의 쓰기-지우기 주기를 완료할 수 있음을 보여주었으며, 데이터 저장소, 센서 기술 등 재사용/재기록 표면이 필요한 여러 분야에 이 기술을 적용 가능

※ Angewandte Chemie 게재(2022.05.05.), “Rapid High-Contrast Photoreversible Coloration of Surface-Functionalized N-Doped TiO2 Nanocrystals for Rewritable Light-Printing”