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자기전석막의 키랄리티

전문가 제언: ○ 왼손과 오른손의 관계에 있는 키랄분자를 자장에 의해 선택적으로 합성하거나 분리하려는 노력은 그 역사가 짧지 않으나 성공한 예는 거의 눈에 띄지 않는다. 그러나 이러한 토픽은 자기과학의 입장에서는 매우 매력이 큰 과제로서, 이 과제가 해결된다면 자장과학의 발전에 획기적인 계기를 마련할 것으로 기대된다.

○ 2000년 Rikken 등은 프랑스 그래노블에 있는 강자장 자석을 이용하여 키랄한 금속착체의 광화학반응에 자장 유기 비균제화가 일어남을 발견하였다. 이것은 획기적인 발견으로 생명과학에서 말하는 호모키랄리티(homochirality)의 기원으로 설명하기도 하였으나 그 효과는 매우 적어 성공적인 결과를 제시하지 못하였다.

○ 최근 자장 중에서의 금속 전석 연구결과로부터 자장이 로렌츠(Lorentz) 힘을 통하여 스파이랄(spiral) 구조를 유발할 수 있음이 밝혀진 이래 박층 전해 셀 중의 아연의 전석과정에서 셀에 수직한 0.5T의 자장이 인가되면 로렌츠 힘이 작용하는 방향으로 나뭇가지가 구부러지듯이 구부러지면서 성장하기 때문에 스파이랄 한 패턴이 형성되며 거의 동일한 결과가 은의 무전해 석출이나 도전성 고분자의 석출과정에서도 관찰되었다.

○ 최근 규산염의 성장이 자장 중에서 로렌츠 힘의 영향을 받아 나선구조를 형성하는 것을 발견하였는데 이는 마크로 한 크기의 구조에서 나타나는 현상이나 이를 나노미터 크기의 분자수준에서 유발할 수 있다면 비균제 분자 인식이 가능한 기능적 계면으로서 비균제 촉매나 키랄전극, 바이오센서 등에 응용을 기대할 수 있어 흥미롭다.

○ 그러므로 최근에는 자장에 의한 비균제 계면의 제작과 이 키랄리티가 제어된 계면을 반응장에 도입하는 방법이 시도되고 있는데, 본 고는 전성 고분자나 은 전석막 제작과정에서 자장인가의 효과를 검토하고 이를 키랄리티 제어에 응용하려는 몇 가지 시도에 대해 소개하고 있어 앞으로 발전이 기대되는 이 분야에 대한 참고자료로서 가치가 높다고 사료된다.

저자: Iwao Mogi
자료유형: 학술정보