계면에서 콜로이드의 자기조직화

전문가 제언

○ 마이크로미터 크기의 고체입자와 기름-물 계면 사이에는 강한 상호작용이 존재하며 고체입자가 액체 사이의 계면을 코팅하여 에멀션을 안정화시키는 역할을 한다는 사실과 액체에 의한 고체의 젖음 현상으로 계면의 곡률이 나타난다는 사실이 알려진 지 1세기가 경과하였으나 고체입자로 코팅된 액적이 구형뿐만 아니라 예각을 가지는 그로테스크한 모양을 가진 다양한 형태의 에멀션 입자가 구축된다는 사실은 비교적 최근에 알려졌다.

○ 콜로이드 입자와 액체의 계면의 강한 결합력은 에멀션이나 거품이 파괴되지 않고 상당기간 안정하게 유지된다는 사실로부터 알 수 있는데 이러한 에멀션의 안정성은 에멀션의 형성으로 계면에너지가 최소가 되기 때문으로 설명된다.

○ 구형의 입자가 물상에서 기름-물의 계면으로 이동하면 계면에너지의 변화가 일어난다. 즉 하나의 마이크로미터 크기의 구형 입자가 기름/물 계면에서 기름과 물상에 반반씩 위치하며 접촉각은 90°가 되어야 Young 식이 성립된다. 이 모델은 완벽한 구형의 입자는 계면에 변형을 주지 않으면서 계면에 침투하여 Young식을 만족시키나 직경이 마이크로미터 이상이 되는 입자는 중량이나 부력으로 인하여 계면이 변형되며 이러한 계면의 변형을 감소시키기 위해서는 입자 사이에 모세관 인력이 작용하게 되며 모세관력도 정전력과 마찬가지로 계면에서 자기조직화가 진행되는 동력으로 작용한다.

○ 다양한 입자와 액체를 조합하여 그 계면을 주형으로 이용하여 많은 종류의 광학 및 엔캡슐레이팅 재료 등 새로운 재료가 구축되었다. 본고에서는 계면과 입자, 계면에 흡착된 입자 간의 상호작용에 관련된 기초 개념을 소개하고 있어서 새로운 나노재료 개발 종사자에게 매우 유익한 정보를 제공하고 있는 것으로 사료된다.

저자

Ryan McGorty

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

13(6)

잡지명

Materials Today

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

34~42

분석자

마*일

분석물

• 계면에서 콜로이드의 자기조직화.pdf [240,130 byte]

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