-반짝이는게 금의 전부는 아니다-

  우리가 금과 같은 물질을 백과사전에서 찾는다면 많은 목록의 성질들을 찾을 수 있을 것이다. 하지만 대부분의 성질들은 금의 크기가 작아진다면 맞지 않는다. 크기에 따라서 성질이 변한다는 것이다. 한 예로 일반적인 금의 녹는점은 1337K이지만 그 크기를 4nm로 줄이게 되면 700K로 낮아지게 된다. 또 금이 귀금속으로 가치있는 것으로 쉽게 산화되지 않는다는 성질도 원자입장에서 생각한다면 금의원자는 공기중에서 쉽게 산화되는 성질을 갖는다.

▪ size dependence

  많은 금속들 중에서 금 하나만 고려하여 설명해 보면 물질의 크기가 작아지면 광학적인 성질이 변한다. 먼저 표면에서의 빛의 산란(scattering)이 변하기 때문에 가시광선의 파장보다 작아져 눈으로 보기 힘들게 된다. 이른바 Quantum size effect가 발생하게 되는데 이는 금속에서 전자의 평균자유 행로(Electron mean free path)가 물질의 전기 전도성과 열 전도성, 색에 영향을 미친다. 대부분의 금속의 경우 이 행로 길이가 50~500Å 정도의 값을 갖는다. 이 경계를 벗어나게 되면 전자들은 결정의 표면 밖으로 산란하게 되고 저항도 증가하는 등의 작용으로 인하여 성질이 변하게 된다. 매우 작은 금속 입자의 경우 conduction band 와 valance band가 break out 되고 금의 경우 이 현상은 색의 변화를 가져온다. 한 예로 1.5nm 의 입자의 경우 빨강에서 오렌지색을 나타낸다.

▪ From Nano Back to Macro

  작은 개개의 나노사이즈의 결정들은 매우 흥미로운 성질들을 가지고 있지만 때때로 너무 작아서 보기 힘든 경우가 있다. 이 경우 개개의 입자들을 결합하여 충분히 관찰 할 수 있는 크기의 입자로 만들어야 한다. 즉 나노는 너무 작아서 마이크로정도의 크기로 크기를 키워야 한다. 가장 간단한 방법은 나노결정들 사이의 거리를 증가시키는 것이다. 방법으로는 첨가제를 사용하여(dope) 결정의 쌍극자(dipole)의 결합을 약화시켜서 원자간의 거리를 증가시킨다.

▪ Tunability through Shape

  물질의 성질은 크기에 의해서만 영향을 받는 것이 아니라 그 모양에 의해서도 다른 성질을 갖는다. 표면의 차이에 의해서 흡수하는 파장의 영역대가 다르게 되고 색이 다르게 나타나기도 하고 막대 모양의 입자의 경우 편향되어있는 방향에 따라서 다른 색이 나타나기도 한다.

▪ Mechanical Properties

  일반적으로 광학적인 특성이 입자들간에 직접적인 연결이 없어 먼저 알아 보았지만 고체 상태의 나노장치(device)의 경우에는 Mechanical한 성질들이 중요하다. 여기서 가장 놀라운 발견은 광학적인 성질만을 가지도고 물리적인 실험이나 접근 없이 금속 나노입자의 움직임, 즉 Mechanical Properties를 이끌어 낼 수 있다는 것이다.

  이 밖에도 Gold Optoelectronics 나 Nanoparticle lithography를 통해서도 금의 색을 변화 시킬수 있다. 이처럼 현대의 과학자들은 금의 크기와 모양등을 바꿈으로서 그 고유의 색을 변화시킬수 있다. 이 조사에서는 금을 가지고 한정적인 실험을 했지만 다른 금속을 이용한 실험도 같은 결과를 가져 올 것이다. 여전히 아름다운 색으로 우리를 즐겁게 해주겠지만 더 이상 반짝이는 것만이 금의 전부는 아니다.  

사진은 퍼온거고 내꺼는 오른쪽 실버로. 레드로 사고 싶었는데 매물이 실버가 엄청좋은 조건으로

나와서 그냥  GET~!

막 다운받고 엄청 넣었는데도 아직 15기가나 남아있다니 ㅋㅋ~ 30기가의 포스는 엄청나구나.~

후훗 앞으로 학교가는길이 지루하지 않겠구나~~!