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첨단기술정보

탄소나노튜브를 이용한 초고감도 질량센서

전문가 제언: 1990년대에 들어 마이크로캔틸레버(micro-cantilever)를 이용한 작은 질량의 측정이 이루어졌고, 약 10년 전부터는 캔틸레버의 크기를 아주 작게 만들 경우 그 감도를 단일 양자의 질량까지 근접시킬 수 있으리라는 것이 분명해졌다. 따라서 더욱 작은 질량을 측정하기 위한 경쟁에서 질량센서의 감도는 femtogram(10-15g) → attogram(10-18g) → zeptogram(10-21g) 수준으로 발전하였다. 최근 Bachtold 등(Nature Nanotechnology, 7, 301~304, 2012)은 탄소나노튜브를 이용한 질량센서의 감도를 yoctogram(10-24g)까지 높임으로써 이 경쟁에서 또 하나의 이정표를 세웠다. 단일 양자 질량(1.67yoctogram) 수준의 차이를 감지할 수 있는 이 초고감도 센서를 이용하면 기존의 장치보다 훨씬 우수한 기계식 질량분석계(mechanical mass spectrometer)를 만들 수 있다.