| 중국과기대, 0.34nm 그래핀 나노채널에서의 물 수송 메커니즘 규명 | ||
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 최근 중국과학기술대학교 중국과학원 재료역학거동·설계 중점실험실 연구팀은 노벨물리학상 수상자인 영국맨체스터대학교 안드레 가임(Andre Geim) 교수가 이끄는 연구팀과 협력하여 그래핀 기반의 나노채널을 통한 물 수송 분야에서 획기적인 성과를 거두었다. 해당 성과는 ‘nature’에 발표되었다. 연구팀은 그래핀의 얇은 특성을 이용하여 나노채널을 구축하는 새로운 방법을 제안하였다. 다양한 크기의 그래핀을 쌓아올려 나노스케일의 모세관을 형성하였는데 그 크기를 0.34nm 이내로 제어할 수 있다. 이는 현재 실험실에서 제조할 수 있는 가장 작은 규모의 나노채널이다. 해당 채널에서 물은 마찰이 거의 없는 상태로 고속 유동할 수 있으나 채널 중의 유동 세부사항과 메커니즘은 현재의 실험수단으로 묘사하고 분석하기 어렵다. 중국과학기술대학교 연구팀은 이론분석과 분자 시뮬레이션 방법으로 나노채널 중의 물 수송 메커니즘을 연구하였는데 그 결과, 분자 규모에서 고체액체 경계면 작용이 물 수송의 구동력을 증가시켜 물의 수송효율을 크게 향상시킴으로써 나노 규모에서의 유체 수송 현상이 거시적 규모와 확연히 다른 규모 효과를 나타낸다는 것을 발견하였다. 해당 연구는 고체액체 경계면 상호작용이 나노 유동 거동에 대해 결정적인 영향을 미친다는 것을 설명한다. 해당 연구는 새로운 나노 유체소자의 설계와 개발에 중요한 참고적 의미를 제공하였다. 해당 방법으로 제조한 나노소자는 여과, 선별, 해수담수화, 기체분리 등 분야에서 그래핀 등 2차원 재료의 응용을 더한층 확장시킬 것으로 전망된다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/10/359250.shtm |
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