자가치유(Self-healed)된 나노포러스 금의 강도 회복 특성

Abstract

나노스케일의 기공 구조를 가진 나노포러스 금(Nanoporous gold) 재료는 기체나 액체가 투과 가능한 복연속성(bicontinuous) 구조로 안하여 높은 비표면적과 화학적 안정성을 가져 다양한 분야에서 각광받고 있다. 나노포러스 금의 경우 불규칙한 기공 형태로 인하여 낮은 강도와 취성을 보이고 있으며, 변형이 파단면 근처의 리가먼트의 집중되는 거동을 나타내고 있다.최근의 연구에서 10 나노미터 이하의 지름을 가진 금 나노와이어의 경우 기계적 접촉에 의하여 상온에서 쉽게 접합이 되는 것을 확인하였다. 이는 나노스케일의 크기, 동일한 결정방향, 상온에서의 빠른 표면확산 작용에 의한 것으로 수초에서 수분 이내의 짧은 시간 안에 이루어진다. 이러한 상온 접착 거동을 이용하여 전기적, 기계적 나노소자를 제조하는데 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.본 연구에서는 나노스케일의 리가먼트 크기를 가지는 나노포러스 금을 제작하고, 실시간 인장 특성 평가를 통하여 자가치유거동을 분석한다. 취성 파괴 이후 파단 리가먼트의 기계적 접촉을 통하여 발생하는 접착 거동에 의한 파단된 나노포러스 금의 강도 회복 정도를 평가하고 이에 대한 메커니즘을 규명한다.