소개글
나노기술 입문 시간에 과제였던 나노 입자를 제조하는 방법 과 분석하는 기술등을 요약 및 정리
목차
1. 나노 입자의 제조
1.1 나노 기술의 접근 방법
1.2 나노 입자의 여러 가지 제조법
1.2-1 Gas phase synthesis
1.2-2 Sol-gel processing
(Wet-chemical synthesis)
1.2-3 Zeolite (제올라이트)
1.2-4 Self-assembly (나노 입자제조적 측면)
2. 나노 입자의 분석
2.1 SEM & TEM
2.2 AFM (Atomic Force Microscopy)
2.3 STM/STS (Scanning tunneling microscopy)
2.4 NSOM (Near-Field Scanning Optical Microscopy)
2.5 Piezoelectric Microbalance
2.6 Differential Mobility Analyzer
본문내용
1. 나노 입자의 제조
1.1 나노 기술의 접근 방법
- 과학 기술이 나노미터의 세계, 즉 수 나노미터에서 수백 나노 미터 사이의 영역에 들어가는 방법에는 Top-down approach, Bottom-up approach, self-assembly 로 크게 나눌 수 있다.
이러한, 세 가지 접근을 통해 나노 입자의 제조가 이루어지는 것이므로, 먼저 이에 대해 간략 하게 알아보도록 하자.
· Top-down approach
이 접근 방식은 1950년대 미국 물리학자 파인만 박사가 제창한 방식으로써, 계속해서 미세하게 쪼개어 나가다 보면 나노 수준까지 제어될 수 있다는 전통적인 방식이다. 이러한 접근방식은 정확성은 뛰어 날수 있으나 비용이 너무 많이 든다는 단점을 가지고 있다.
· Bottom-up approach
MIT의 학생이었던 드렉슬러에 의해 제안된 방식으로써, 원자나 분자를 짜맞추어 기능을 이끌어 내는 나노 테크놀로지 방식이다. 이 방식은 하나의 원소로부터 전혀 가치가 다른 물질이 만들어 진다는데 큰 의의가 있다.
· Self-assembly
집적방법으로 자발적으로 안정한 구조물이 최소한의 에너지에 도달할 때까지 스스로 조립되는 방법으로써, biomolecular nanotechnology의 조립에 기초가 되었다. 크게 생각하면, 이는 Bottom-up methods 의 하나로 생각할 수 있으며, 화학적· 물리적으로 구조적 성질에 의해 최근에는 이러한 현상을 이용하여 박막을 제조하고 있는데, 유기용매와 계면활성제를 넣은 용액 안에서 계면활성제가 적절한 기판에 대한 흡착에 의해서 자발적으로 monolayers를 형성 한다. 기존에 사용하던 spin-coating, solution-casting 및 doctor-blading 등의 방법으로는 EL(Electroluminescence) 고분자 재료들의 전자기 또는 광전자적 특성을 심도있게 규명하거나 최적화하는데 필요한 박막 내 사슬의 구조나 박막 두께 등의 정교한 조절이 어렵다. 하지만, 최근에 소개된 정전기적 인력을 이용한 분자 자기 집합체 방법은 전하를 띠고 있는 기판 위에 양이온 고분자 전해질과 음이온 고분자 전해질을 교대로 반복하여 흡착시킴으로써 다층 박막을 만들 수 있으며, 박막의 두께 및 구조를 분자 수준으로 제어하는 것이 가능하다.
☞ 이처럼, 지금 이 시대의 과학기술의 상황은 위에서부터 깎아내는 방법, 밑에서부터 짜맞추어 가는 방법 양쪽 모두가 정확히 나노미터의 영역에 진입하여 있다는 것이 나노 테크놀로지의 시대를 가져온 역사적 배경이 된다. 그러한 역사의 필연적인 흐름과 함께 나노 스케일에서 새로운 현상의 발견 또는 새로운 기능 물질이 만들어 지는 것으로 나노미터의 세계가 매우 중요한 영역으로서 주목 받고 있다.
참고 자료
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