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캐나다 Queen's University 의 연구원들에 의해 초정밀 탄소 코팅을 할 수 있는 새로운 기술이 개발되었다. 이 코팅 기술은 병원에서 사용되는 의료 기기의 내구성을 증가시킬 수 있으며, 금속의 부식 저항성이 요구되는 곳에도 사용될 수 있다. 또한 기존의 코팅 기술과는 달리 특별한 기기를 요구하지 않는 단순한 과정을 따르기 때문에 누구나 손쉽게 적용 가능한 장점이 있다. 금이나 금속 위에 N-heterocyclic carbenes (NHCs) 이라는 물질을 이용하여 유기 분자 막을 형성하는 기법은 안정한 유기 막을 형성하는 유용한 방법으로 알려져 있다. 하지만, 이 NHCs 나NHC 의 전구물질을 만들고 사용하기 위해서는 분활성 환경 (inert atmosphere) 과 거친 조건을 요구한다. 연구진은 benzimidazolium hydrogen carbonates 이라는 물질을 전구물질로 이용하여 수용액 상에서 또는 고체 상태로부터 증발한 증기에 의해 NHC 막을 만들었다. 증기 상으로 막을 만들 수 있게 되면서 생성된 막을 다양한 표면 과학 기술을 이용하여 분석이 가능하였고, 그로 인해 NHC 의 탈리 에너지 (desorption energy) 를 측정할 수 있었으며, NHC 가 금속 표면에 똑바로 서 있는 방향으로 부착되어 있음을 확인할 수 있었다. 이 기법은 금속의 표면에 분자 한 개 두께의 유기분자 막을 입히는 기술로, 인간의 머리털 보다 10만 배 얇고, 화학물질, 산화제, 산과 염기 등에 저항성을 가져, 작은 전자 기기들을 생산하는 마이크로 전자 산업 분야에 적용 가능하다는 평가를 받았다. 또한 표면 플라스몬 공명 (surface plasmon resonance) 을 이용하는 형태의 바이오센서에 사용되는 막으로 이용이 가능하다. 연구 결과는 Nature Communications 2016년 9월 2일자 (DOI: 10.1038/ncomms12654) 에 발표되었다. |
