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수용성 프로세스를 이용한 이방성 결정막의 제조와 응용

전문가 제언: ○ 근래 나노크기 영역에서 결정성장, 형태, 결정성, 이방성, 배향성, 자기집적화, 조직화 등을 제어하여 새로운 기능을 가진 재료를 개발하는 연구가 주목을 받고 있다. 특히 수용액 프로세스에 의한 세라믹스 합성은 새로운 과학영역으로 발전을 하고 있다.

○ 이 기술은 액상에서 형태제어로 특이한 구조체를 제조하여 폴리머 필름이나 바이오 재료 등의 내열성이 낮은 재료에 세라믹스 형성이 가능하다. 또한 입자·섬유·다공체 등의 복잡한 기재에도 코팅이 가능하며, 응용폭도 매우 넓다.

○ 수용액 중에서 형태제어에 의한 것으로 나노시트, 침상결정, 로그 어레이, 위스커 막이 있다. 박막은 두께가 ㎛ 이하인 얇은 막을 의미한다. 반면에 나노시트는 ㎚ 수준의 박막이므로 초박막이라 표현할 수 있다. 나노시트는 주로 소프트 화학적(soft chemistry)으로 합성하고 있다. 이 문헌에서는 수용액 중에서 나노·마이크로 구조막의 형성과 특히 후막방향에 이방적인 구조변화를 가지는 미세구조에 대한 설명하고 있다.

○ 소프트 화학(soft chemistry)이란 별도의 열처리를 하지 않고 수용액으로부터 실온상태에서 화학반응을 일으켜 세라믹스를 제조하는 기술을 표현하는 신조어이다. 나노시트를 액상법으로 제조하면 대량생산이 가능한 이점이 있다. 이 기술은 2000년대에 들어와서 과학 선진국인 미국, 일본에서 연구하기 시작된 기술이다. 금속산화물의 나노시트는 반도체, 절연체, 유전체, 자성체 등의 다양한 기능재료를 개발하고 있다.

○ 나노시트가 새로운 나노소자로서 다양한 분야에 응용 개발될 가능성이 높지만, 국내에서는 그 연구 활동이 미미한 것 같다. 그러나 일부 대학과 출연 연구소 등에서 연구 중에 있다. 이 분야는 기초 및 응용연구가 필요하며, 파급효과가 큰 기술이다. 향후 연구에 많은 지원이 필요하며, 연구자에게도 흥미가 있는 분야이므로 많은 관심을 가지길 기대한다.

저자: Yoshitake Masuda
자료유형: 학술정보