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[IT뉴스]세상에서 가장 얇은 금박 탄생... 원자 하나 두께
온카뱅크관리자
조회:
34
2024-04-19 11:15:07
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">스웨덴 린셰핑대 연구진, 100여 년 전 일본 대장장이 방식 이용해 2차원 금박 만들어</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="qO8P6dEQpj"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="B5ajNwWA7N" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="스웨덴 린셰핑대 연구진이 금 원자로만 이뤄진 2차원 시트 '골든'을 만들었다./린셰핑대, 네이처 합성" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/19/chosunbiz/20240419111511673fckx.jpg" data-org-width="1524" dmcf-mid="7srOsv3Iuc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/19/chosunbiz/20240419111511673fckx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 스웨덴 린셰핑대 연구진이 금 원자로만 이뤄진 2차원 시트 '골든'을 만들었다./린셰핑대, 네이처 합성 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="b2lvSHzTpa" dmcf-ptype="general">원자 하나 두께로 세상에서 가장 얇은 금박이 탄생했다. 반도체나 금 촉매로 활용될 수 있을 전망이다.</p> <p dmcf-pid="KQGXH3VZ7g" dmcf-ptype="general">스웨덴 린셰핑대 연구진은 금 원자로만 이뤄진 2차원 시트 ‘골든’을 만들었다는 연구 결과를 16일(현지 시각) 국제 학술지 ‘네이처 합성(Nature Synthesis)’에 발표했다. 일반 시중에 판매하는 금박보다 400분의 1이나 얇다.</p> <p dmcf-pid="9kb9K6g23o" dmcf-ptype="general">2004년 탄소 원자로만 이뤄진 2차원 시트 ‘그래핀’이 발견된 뒤 과학자들은 수백 가지 이상의 2차원 시트를 만들어냈다. 주석 시트와 납 시트를 만들었으며, 다른 재료 사이에 샌드위치처럼 끼워진 금 시트를 만들기도 했다. 하지만 금 시트를 단독으로 만든 것은 이번이 처음이다. 금 입자들이 모이면 나노입자로 뭉쳐지는 성질이 있기 때문이다.</p> <p dmcf-pid="26WGYt9HFL" dmcf-ptype="general">라스 허트만(Lars Hultman) 린셰핑대 물리학과 교수는 18일(현지 시각) 국제학술지 ‘네이처’를 통해 “골든은 세계에서 처음으로 탄생한 독립형 2D 시트”라며 “결정적으로 골든을 만드는 방법은 간단한 화학반응이므로 대규모 생산이 가능할 것”이라고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="VJt3FzQ0Fn" dmcf-ptype="general">2022년에도 미국 뉴욕대 연구진이 2차원 금박을 만들었다고 주장했었다. 린셰핑대 연구진은 전자현미경으로 관찰한 결과와 기타 데이터를 기반으로 뉴욕대 연구진이 만든 금박에는 다른 원자가 붙어있을 가능성이 있다고 주장했다. 금 원자 하나로만 이뤄진 2차원 시트가 아니라는 얘기다. 이에 대한 네이처에 질문에 뉴욕대 연구진은 응답하지 않았다.</p> <p dmcf-pid="frV4fMA8zi" dmcf-ptype="general">린셰핑대 연구진은 탄화티탄(titanium carbide) 사이에 실리콘 원자 시트를 샌드위치처럼 넣은 다음 고온에서 금을 추가했다. 그랬더니 금 원자가 확산돼 실리콘 대신 탄화티탄 사이에 껴들어가면서 2차원 금박이 완성됐다. 이후 연구진은 탄화티탄을 벗겨내 너비가 최대 100nm(나노미터, 1nm는 100만분의 1mm)이고 두께는 원자 하나로 된 금박 ‘골든’을 완성했다.</p> <p dmcf-pid="4cBKb8o93J" dmcf-ptype="general">연구진은 매우 단단한 탄화티탄을 벗겨내는 과정에서 ‘무루카미 시약’으로 불리는 알칼리성 페리시안화칼륨 용액을 썼다. 허트만 교수는 “매우 흥미롭게도 이 방식은 100여 년 전부터 일본 대장장이들이 철제 공예품을 장식할 때 사용해온 것”이라고 말했다. 이 방식은 강철에서 다른 원소로 된 불순물을 제거하거나 금 코팅을 지우는 효과가 있다.</p> <p dmcf-pid="8RZ15U8t7d" dmcf-ptype="general">재료는 극도로 얇게 만들면 특별한 성질이 생긴다. 연구진은 골든도 일반 금과 달리 반도체 성질을 갖는다고 설명했다. 또한 빛을 만나면 전자 파동을 일으켜 물을 분해하는 광 촉매로도 사용될 것이라고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="6Jt3FzQ0Ue" dmcf-ptype="general">연구진은 현재 골든을 더 큰 조각으로 만들어내는 방법을 찾고 있다. 또한 이러한 방식으로 이리듐, 백금, 팔라듐 등 다른 금속의 2차원 시트를 만들 수 있는지 연구 중이다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="PFAkcsHEuR" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="스웨덴 린셰핑대 연구진이 금 원자로만 이뤄진 2차원 시트 '골든'을 만든 과정./린셰핑대, 네이처 합성" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/19/chosunbiz/20240419111515868qfda.jpg" data-org-width="1015" dmcf-mid="zNdiJNCnUA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/19/chosunbiz/20240419111515868qfda.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 스웨덴 린셰핑대 연구진이 금 원자로만 이뤄진 2차원 시트 '골든'을 만든 과정./린셰핑대, 네이처 합성 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="Q7rsmSFOFM" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p dmcf-pid="xw2fVxj4Fx" dmcf-ptype="general">Nature Synthesis (2024) DOI: <span>https://doi.org/10.1038/s44160-024-00518-4</span></p> <p dmcf-pid="yKClhYuSpQ" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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