높은 종횡비 갖는 나노 성냥개비 합성 통해 다양한 구조체 만들 수 있어
(내외방송=정지원 과학전문 기자) 성냥개비 모양의 나노 물질이 스스로 조립되며 모양을 만드는 기술이 개발돼 앞으로 다양한 구조체가 만들어질 수 있을 전망이다.
UNIST는 27일 '내외방송'에 보낸 자료에서 "손재성 신소재공학과 교수 연구팀이 성냥개비 형상의 '황화은-황화카드뮴 무기물 나노 계면활성제' 제작에 성공했다"고 밝혔다.
연구팀은 이 물질 표면의 친수성(물과 친한 성질)과 소수성(물과 친하지 않은 성질)을 조절하면 다양한 형상의 자기조립 구조체를 만들 수 있을 것으로 본다.
이 기술을 통해 새로 개발된 '나노 계면활성제'는 친수성을 띠는 머리와 소수성을 띠는 줄기로 구성됐다.
계면활성제는 비누나 세제 등에 쓰이며 친수성과 소수성을 모두 띠는 양친매성 물질이다.
제1저자인 구다휘 석박사통합과정은 "공이나 아령 모양의 나노 물질은 종횡비(가로와 세로의 비율) 조절이 쉽지 않아 분자형 양치냄성 물질에서 나타나는 다양한 구조를 재현하기 어려웠다"며 "이 연구에서 높은 종횡비를 갖는 나노 성냥개비를 합성했고, HSAB(Hard Soft Acid Base) 이론을 기반으로 선택적 리간드 치환 공정을 통해 무기 나노 계면활성제를 제작했다"고 설명했다.
이는 종횡비와 표면 양친매성의 조절을 통해 곡면이나 주름, 원통형 등의 구조를 선택해 자기조립할 수 있음을 보여주는 것이다.
손 교수는 "수직 방향으로 구조 조절을 하는 부분은 나노 계면활성제의 구조적 다양성을 확장하는 뛰어난 기술"이라고 말했다.
이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 미국화학회의 학술지 '미국화학회 골드지(JACS Au)'에 이달 속표지 논문으로 선정돼 출판됐다(논문명: Self-assembly of matchstick-shaped inorganic nano-surfactants with controlled surface amphiphilicity).
