| 중국과학자 비정질 나노소재 및 비접촉제작기술 연구성과 | ||
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 최근 중국과학원 과정공정연구소의 이지엔챵(李建强) 부연구원의 연구논문 “Amorphous titanate nanospheres fabricated using contactless phase change process”가 영국 표지문장으로 발표되었고(2012, 19, DOI:10.1039/C2JM30621B) Feature Articles에 선정되었다. 이 논문은 우선 준안정(Metastable)상태의 나노소재를 제작하는 보편방법인 비접촉 상변화방법(Non-contact phase change)을 제출하였다. 저렴한 마이크로사이즈입자를 원료로 사용하여 플라즈마, 화염 등 고온빔으로 가열하여 마이크로입자를 완전 증발시켰고 증기가 비접촉(Non-container)상태에서 냉각 응고되면서 상변화를 일으켰으며 최종적으로 준안정 나노소재를 만들었다. 이 방법은 간단하고 연속적이며 규모화 생산이 용이한 것이 특징이다. 연구진은 이 제작방법으로 처음으로 타이타늄산염 베이스의 비정질 나노구체를 제작하였는데, 나노구체가 높은 굴절율(nd=2.20~2.35), DUV에서 중적외선에 이르기까지의 광대역 구간에서(0.25~11 μm) 높은 투과율을 지니는 등의 탁월한 광학특성을 나타내었다. 이를 토대로 비정질 나노구체로 박막을 조립하여 태양전지 Si웨이퍼 표면에 코팅하고 측정한 결과, 입사광의 반사손실을 약 53% 줄였고 태양광의 흡수율과 광전기전환효율을 높이는 효과를 보았다. 원고심사자는 이 연구는 의의 있는 창의적인 연구라며 나노신소재의 응용가치를 충분히 인정하였다. 태양전지분야에서의 응용 외에도, 타이타늄산염 베이스의 비정질 나노구체재료는 고출력 LED패키징, 고해상도 영상 및 식각, 광양자 크리스털 등의 다양한 분야에서 응용전망이 밝다. 최근에 연구팀은 ‘액-고상변화과정과 계면조절제어’를 주요 연구방향으로 확정하여 상변화 열축적재료에 대한 연구에서 중요한 성과를 올렸다. 얼마전 리지엔챵 연구원은 “Materials for Energy Conversion and Storage”국제포럼에 초청받아 “Phase change materials towards high-low temerature thermal energy storage applications”라는 제목으로 발표하였다. |
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