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주형을 이용하는 나노로드, 나노와이어와 나노튜브 배열의 합성

전문가 제언: ○ 나노로드, 나노와이어, 나노튜브 등의 합성방법, 특성결정, 응용분야의 확대가 나노기술에서 가장 중요한 연구의 대상이 되었으며 나노과학의 기초적 지식이 증대됨에 따라 새로운 합성방법들이 쏟아져 나오고 있다.

○ 증발-응축을 통해 성장되는 다양한 산화물의 나노로드나 나노와이어의 합성법, 용해-응축과정을 거치는 금속 나노로드나 나노와이어의 합성, 증기-액체-고체(VLS)의 과정을 거치는 반도체 나노와이어의 합성, 주형을 사용하는 합성법 등의 다양한 합성법을 통하여 다양한 재료의 나노로드나 와이어가 출현되고 있다.

○ VLS나 주형을 사용하는 합성법을 제외하면 대부분의 합성법으로부터는 배향되지 않은 나노구조물이 분말상태로 얻어지는데, 1차원적 나노구조물의 성능을 완전히 발휘시키기 위해서는 잘 배향되어 있는 규칙성 구조를 가진 새로운 나노구조물의 합성법이 요구된다.

○ VLS는 촉매 존재 하에 증기를 퇴적시켜 나노와이어나 나노로드를 얻으므로 성장 시 배향된 나노구조물의 합성이 가능하나 생성물은 기질 상에 퇴적되어 있는 상태이며 촉매의 제거가 어렵다는 문제가 있으며 대량 생산체제로의 이전되기 어려운 문제점을 가지고 있다.

○ 주형을 사용하는 성장은 흔히 용액이나 현탁 상태에서 성장이 이루어지므로 생산 원가가 저렴하고 대량생산에 적합한 이점이 있으며, 1차원 나노구조물의 직경, 밀도와 길이를 제어하기가 용이한 이점을 가지고 있다.

○ 본고에서는 주형을 사용하여 성장시킨 나노로드와 나노와이어 및 나노튜브 다발의 기술적인 기초사항과 함께 최신 합성법에 대해 소개하고 있는데 앞으로 큰 발전이 기대되는 새로운 첨단 나노소재에 대한 귀중한 자료를 제공하고 있다.

저자: Guozhong Cao, Dawei Liu
자료유형: 학술정보