1. 나노 셀룰로오스란?

1. 나노에 대해서 알려주세요.

Nano : 난쟁이란 어원에서 온 단어. 10의 마이너스 9승을 말하는 단위로 1Nm는 수소 원자의 10개의 길이, 설탕 분자 1개의 길이, 박테리아의 1/1,000, 머리카락의 1/10,000에 해당하는 사이즈를 말합니다. 자세한 어원은 굳이 적지 않겠습니다.

 

2. 왜 사람들은 나노에 열광하게 되었는가?

 

사람들이 나노에 열광하는 이유를 설명해드리자면 나노 기술은 나노미터의 크기로 기존 물질을 작게 만들면 나타나는 새로운 성질과 현상에 대한 이용을 목적으로 합니다. 기존 물질이라도 매우 작게 잘라내거나 만들어낼 수 있다면 비표면적이 늘어나면서 새로운 성능이 발현하게 됩니다. 나노 셀룰로오스도 지구 상에 가장 많은 천연 고분자인 셀룰로오스를 나노로 자르거나 만드려는 시도에서 발명 되었습니다.

 

표면적이 늘어나면 녹는점, 끓는점, 화학적 반응성, 촉매 반응, 전자기적 성질, 경도, 색깔, 투과도, 양자역학적 거동 등 

물리, 화학적 성질이 바뀌게 됩니다. 

 

우리 나라의 반도체 기술과 더불어서 미국을 지난 20년을 먹여 살린 것도 전부 나노 기술의 발전을 토대로 한 것 입니다.

20세기의 천재 과학자, 리처드 파인만 역시 2000년 이후의 세계가 나노의 시대임을 예언했던 말을 한 적이 있었고

약 20년동안 컴퓨터 산업에서 나노 사이즈 가공으로 약 100만 배가 넘는 성능의 향상을 만들어냈습니다.

앨런 튜링이 첫 컴퓨터를 만든 이래도 엄청난 발전을 해서 현재는 우리가 손바닥만한 판대기로

인터넷에 접속하는 시대가 도래한 것입니다.

 

나노 기술을 다루기 위한 인공지능에 대한 연구, 신소재 연구, 현미경 산업 등등 연구와 산업이 동시에 엄청난 성장과 발전을 이뤄냈습니다.

 

본격적인 나노 기술의 개발은 나노를 볼 수 있게 된 1981년 부터 시작 되었습니다. 주사 터널링 현미경의 발명을 통해서 인류는 나노 단위의 세상을 확인하는 게 가능해졌기 때문입니다.

 

나노 기술에 대한 이슈가 시들해졌다는 사람도 있고, 아직 더 발전한 유망한 산업이다.라는 사람도 있고, 나노에 대한 이야기는 적어도 대학 내에선 교수님이나 박사님 마다 의견이 갈리는 것 같습니다.

만약 산업이나 더 알고 계신 분이 있다면 의견을 더 듣고 싶네요.

 

3. 나노를 만드는 방법

 

1. top-bottom 방법 : 기존 물질은 부숴서 만드는 방법

 

2. 나노 사이즈보다 작은 입자로 조립해서 나노 사이즈로 만드는 방법

 

이 있습니다.

 

나노는 사이즈 개념이고 각 분야마다 다 연구하는 나노 물질이 다르고 이 물질들은 각자 경쟁 상대이자 보완재의 역할을 가지고 있다고 합니다. 

 

탄소 나노 튜브, 그래핀, 나노 세라믹스, 나노 셀룰로오스 등등 여러 가지 나노 물질은 성능도 다르고 

 

같은 탄소 나노 물질이라고 형태나 모양, 길이에 따라 다른 성능을 가지고 있어서 모두 경쟁 상대 입니다.

 

셀룰로오스계열도, 세라믹 계열도 마찬가지로 1개의 제품이 아닌 여러 제품이 시장에서 싸우고 있다고 하네요. 

 

4. 자연 속의 나노 세상 

 

나노는 원래 세상에 존재 하던 세상입니다.

 

전혀 새로운 게 아니고 자연 속에서도 쉽게 볼 수 있습니다.

 

1. 모포 나비 : 모포 나비의 화려한 날개의 색은 염료가 든 것이 아니라, 나노 격자 구조가 빛을 산란 시켜, 구조체에서 만들어진다고 합니다

 

2. 도마뱀 붙이 : 개코도마뱀의 발에는 작은 나노 돌기가 있어 주름처럼 보이는 데, 이를 통해서 좁은 접촉 면적이지만 넓은 표면적과 같은 효과를 낼 수 있어서 벽을 붙어서 이동할 수 있습니다.

이를 모방한 게 고분자 산업에서 폴리 이마이드가 있겠네요.  붙였다 땠다. 자유로운 소재 입니다.

 

3. 공작새 : 수컷 공작새는 번식을 위해서 화려한 깃털을 가지는 데 는 멜라닌 격자에 의한 빛의 선택적 반사로 이뤄집니다.

 

4.  딱정 벌레 : 나노 사이즈는 아니지만 2 마이크로미터에 해당하는 작은 섬모를 가지고 벽에 붙어 있을 수 있습니다. 

 

대학에 공부한 자료를 정리해서 요약해서 누구나 이해 할 수 있게 만들어 본 자료입니다. 만약 잘못된 내용이나 수정 받습니다.