나노포러스 금의 자가치유(Self-healing) 거동 분석

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. 금-은 합금에서 은을 선택적으로 에칭하여 다공성 구조를 형성하는 자유부식(free corrosion)을 통하여 제작한 나노포러스 금의 경우, 뼈대의 크기와 연결성이 불규칙적으로 형성되어 인장 응력 상황에서 파단면 근처의 리가먼트에 응력 집중으로 인하여 취성 파괴 거동을 보인다.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, 취성 파괴 이후 파단 리가먼트의 기계적 접촉을 통하여 발생하는 접착 거동에 의한 파단된 나노포러스 금의 자가 치유 거동을 분석한다.