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나노입자 산화 과정을 실시간으로 관찰할 수 있는 새로운 분석 기술

동향 개요

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기관명 NDSL
작성자 KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
작성일자 2017-04-24 00:00:00.000
내용 템플 대학(Temple University)과 아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory)의 연구진은 원자 크기에서 재료 재구성을 실시간으로 관찰할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 이 기술은 나노입자의 산화 과정을 관찰할 수 있게 했다. 과학자들은 물질이 분해되고 타고 산화되는 변화들이 원자 수준에서 발생한다는 것을 최근에 알게 되었다. 이러한 프로세스를 더 잘 알기 위해서는 원자 수준에 일어나는 일들을 실제로 관찰할 수 있어야 하는데 이것을 구현하는데 어려움이 많다. 이 새로운 기술은 원자 수준에서 일어나는 산화 현상을 실시간으로 관찰할 수 있게 한다. 이 방법은 소각 X-선 산란 기술(small-angling X-ray scattering technique)과 분자 모델링 소프트웨어를 결합해서 산화철 나노입자의 산화 과정을 실시간으로 추적할 수 있었다. 산화 과정을 관찰한 결과, 산화가 시작될 때 빈 공간이 형성되고, 특정 크기로 성장할 때 서로 융합되어서 다른 큰 빈 공간을 만든다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 나노입자의 온도 및 크기를 변화시킴으로써 빈 공간의 확산 프로세스를 조절할 수 있다는 것을 발견했다. 재료에서 발생하는 원자 수준의 변화를 관찰하는 것은 매우 어렵다. 이번 연구진은 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 기술을 개발했고, 이것은 차세대 금속 및 화합물을 설계하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 이 기술은 화학 및 재료 분야에 새로운 혁신을 불러올 수 있을 것이다. 금속이 부식되거나 고체가 실시간으로 어떻게 변화되는지를 관찰할 수 있다면, 이것을 어떻게 제어할 수 있는지를 알 수 있기 때문에 이 분야의 발전에 크게 기여할 것이다. 이 연구결과는 저널 science에 “Quantitative 3D evolution of colloidal nanoparticle oxidation in solution” 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1126/science.aaf6792).
출처
원문URL 템플 대학(Temple University)과 아르곤 국립 연구소(Argonne National Laboratory)의 연구진은 원자 크기에서 재료 재구성을 실시간으로 관찰할 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 이 기술은 나노입자의 산화 과정을 관찰할 수 있게 했다. 과학자들은 물질이 분해되고 타고 산화되는 변화들이 원자 수준에서 발생한다는 것을 최근에 알게 되었다. 이러한 프로세스를 더 잘 알기 위해서는 원자 수준에 일어나는 일들을 실제로 관찰할 수 있어야 하는데 이것을 구현하는데 어려움이 많다. 이 새로운 기술은 원자 수준에서 일어나는 산화 현상을 실시간으로 관찰할 수 있게 한다. 이 방법은 소각 X-선 산란 기술(small-angling X-ray scattering technique)과 분자 모델링 소프트웨어를 결합해서 산화철 나노입자의 산화 과정을 실시간으로 추적할 수 있었다. 산화 과정을 관찰한 결과, 산화가 시작될 때 빈 공간이 형성되고, 특정 크기로 성장할 때 서로 융합되어서 다른 큰 빈 공간을 만든다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구는 나노입자의 온도 및 크기를 변화시킴으로써 빈 공간의 확산 프로세스를 조절할 수 있다는 것을 발견했다. 재료에서 발생하는 원자 수준의 변화를 관찰하는 것은 매우 어렵다. 이번 연구진은 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 기술을 개발했고, 이것은 차세대 금속 및 화합물을 설계하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 이 기술은 화학 및 재료 분야에 새로운 혁신을 불러올 수 있을 것이다. 금속이 부식되거나 고체가 실시간으로 어떻게 변화되는지를 관찰할 수 있다면, 이것을 어떻게 제어할 수 있는지를 알 수 있기 때문에 이 분야의 발전에 크게 기여할 것이다. 이 연구결과는 저널 science에 “Quantitative 3D evolution of colloidal nanoparticle oxidation in solution” 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1126/science.aaf6792).
내용 http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017001948
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과학기술표준분류
ICT 기술분류
주제어 (키워드) 1. 나노입자; 산화; 분석; X선 산란; 나노기술 2. nanoparticle; oxidation; analysis; X-ray scattering; nanotechnology