나노 재료
나노 재료의 제조법은 큰 재료를 잘게 만드는 톱다운 방식과 원자나 분자를 쌓아 올리는 보텀업 방식으로 나뉜다. 보텀업 방식에 해당하는 것은 무엇인가?
- A볼 밀로 분말을 장시간 분쇄하여, 입자끼리의 충돌로 나노 크기의 입자로 만드는 방법
- B포토리소그래피로 그린 패턴을 따라 식각하여, 박막을 나노 스케일로 깎아 내는 방법
- C용액 속에서 금속염의 환원이나 전구체의 열분해를 하여, 핵생성과 성장으로 나노입자를 만드는 방법
정답과 해설 보기
정답: C. 용액 속에서 금속염의 환원이나 전구체의 열분해를 하여, 핵생성과 성장으로 나노입자를 만드는 방법
용액 속에서의 환원이나 열분해(화학적 액상 합성)는 원자나 분자가 모여 핵이 생기고, 그것이 성장하여 입자가 되는 보텀업 방식입니다. 졸-겔법, 기상에서의 응축, CVD에 의한 탄소 나노튜브의 성장도 마찬가지로 보텀업 방식에 속합니다. 볼 밀에 의한 분쇄는 큰 입자를 기계적으로 부수어 작게 만드는 톱다운 방식으로, 장치가 간단하고 양산하기 쉬운 반면, 입경 분포가 넓어지기 쉽고 분쇄 매체(미디어)로부터의 불순물 혼입이나 변형의 도입이 일어납니다. 리소그래피와 식각도 큰 막에서 불필요한 부분을 제거하는 톱다운 방식으로, 형상이나 위치를 정밀하게 정할 수 있는 것이 장점입니다. 보텀업 방식은 입경이나 형상을 원자 수준에서 맞추기 쉬운 한편, 양산이나 배치 제어에 과제가 있습니다.