hexane
Oxidized Psi methanol hexane
Figure21.Reflectivityspectraofsimilarvaporpressure.
실험의 결과 서로 다른 표면에 대해서 서로 다른 증기압을 가진 경우는 표면 효과 보다는 증기압의 차이로 인한 변화를 관찰할 수 있었고(Figure20),비 슷한 증기압을 지닌 methanol과 hexane의 경우는 표면의 특성이 친수성인 표면에 대해서는 친수성을 지닌 methanol이 더 좋은 반응을 하였고,소수성 표면에 대해서는 소수성을 지닌 hexane이 더 좋은 반응을 하였다(Figure21).
서로 비슷한 증기압을 지닌 methanol과 hexane에 대해서 반사피크의 최고점 에서의 real-data를 측정하여서 스마트 더스트의 센서로의 능력인 응답시간을 측정해보았다.처음 baseline의 경우는 40초 동안 vacuum pump로 진공상태 를 만든 후 Ar을 이용해서 20초 동안 vapor를 넣어주고 30초 동안 vacuum 상태로 만들어 주면서 data를 얻었다.Real-data의 값들은 Figure22에서와 같이 반사스펙트럼이 변하는 값과 동일하였다.이 결과 역시 같은 특성을 지 닌 표면에 대해서 증기들의 선택성을 증가시킬 수 있다는 결과를 얻을 수 있 었다.
(a) Turn on20sec Turn on Turn on Turn off
Turn off
40sec Turn offTurn off 30sec
Turn off 30sec
Turn off 30sec
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
0 100 200 300 400 500
Intensity(a.u.)
Time(sec)
n-Hexane Methanol Fresh PSi Smart Dust
(b) 1600
1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
0 50 100 150 200 250 300 350
Intensity(a.u.)
Time(sec) Turn off
40sec
Turn on 20sec
Turn on Turn on Turn off
30sec
Turn off
30sec Turn off 30sec
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
0 50 100 150 200 250 300 350
Intensity(a.u.)
Time(sec) Turn off
40sec
Turn on 20sec
Turn on Turn on Turn off
30sec
Turn off
30sec Turn off 30sec
n-Hexane Methanol Oxidized PSi Smart Dust
(c) 1600
1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
0 50 100 150 200 250 300 350
Intensity(a.u.)
Time(sec) Turn off
40sec
Turn on 20sec
Turn on Turn on Turn off
30sec
Turn off
30sec Turn off
30sec
1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200
0 50 100 150 200 250 300 350
Intensity(a.u.)
Time(sec) Turn off
40sec
Turn on 20sec
Turn on Turn on Turn off
30sec
Turn off
30sec Turn off
30sec
n-Hexane Methanol Hydrosilylated PSi Smart Dust
Figure22.Intensitychangesmartdustreflectivemaxima.
Ⅳ Ⅳ Ⅳ. . .C C Co o on n nc c cl l lu u us s si i io o on n ns s s
․ p++-typeSiwafer에 네모파 전류를 이용한 전기화학적 부식을 통해서 표 면에 합성되는 나노구조의 다공성 실리콘을 합성할 수 있었다. 전기화학적 부식의 조건들을 변화시켜 가면서 가시광선 영역에서의 DBR full-color반사 체를 합성할 수 있었다.이러한 full-color반사체의 합성은 여러 가지 정보를 지닌 단백질의 특성 연구에 사용할 수 있는 생물학적 센서로 이용가능하다.
․ 합성된 DBR 반사체만을 얻어서 free-standing DBR filter를 만들 수 있 다.이렇게 만들어진 filter는 반사체에서 반사하는 빛의 파장만을 차단하는 역할을 하기 때문에 원하지 않는 영역의 파장을 지닌 receptor를 감별하는 기 능을 할 수 있다.
․ Free-standing filter를 초음파분쇄를 위해 용기에 잠깐 담그는 처리를 해 주면 약한 나노네트워크 구조는 쉽게 부스러지면서 여러 가지 크기의 개별적 인 입자들로 된다.그 중에 좀 크고 무거운 입자들은 석출되어 나오고 이보 다 작은 입자들은 현탁액으로 존재하게 만들 수 있다.
․ VOCs의 탐지 실험에서는 표면의 특성과 각 증기의 증기압에 따라서 서로 다른 표면에 대해서 서로 다른 증기압을 가진 경우는 표면효과 보다는 증기 압의 차이로 인한 변화를 관찰할 수 있었고,비슷한 증기압을 지닌 methanol 과 hexane의 경우는 표면의 특성이 친수성인 표면에 대해서는 친수성을 지닌 methanol이 더 좋은 반응을 하였고,소수성 표면에 대해서는 소수성을 지닌 hexane이 더 좋은 반응을 하였다.
․이번 연구에서 사용되어진 스마트 더스트들은 광학적으로 특유한 성질들을 갖고 있기 때문에 센서로는 VOCs센서,생화학 병기 등의 제독제나 탐지 센 서인 국방센서로 응용가능하다.또한 의학 및 보건 분야에서도 스마트 더스 트는 quantum dot을 이용한 진단 장비나 인체 내에서의 약물 전달 시스템,
유전자 치료제,bioelectronics,특정 분자의 감지 등에 이용될 수 있다.그리 고 에너지 환경 분야에서는 nanofuelcell,nanosolarcell,연료전지용 수소 저장 장치로도 이용이 가능하다.마지막으로 스마트 먼지를 이용한 리모트 컨트롤 센서의 이용으로 인해 앞으로 펼쳐질 ubiquitous산업에도 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다.
Ⅷ Ⅷ Ⅷ. . .R R Re e ef f fe e er r re e en n nc c ce e es s s. . .
(1)Gaspard.F.;Bsiesy.A.;Lingeon.M.;Muller.F.;Herino.R.
111999888999, ,3043.
(2)Gerischer.H.;Allogue.P.;Kieling.V. 111999999333, , 753.
(3)Janshoff.A.;DancilK.S.;Steinem.C.;Greiner.D.P.;Lin.V.
S.-Y.;Gurtner.C.;Motesharei.K.;Sailor.M.J.;Ghadiri.M.R.
1 1
1999999888, ,12108.
(4)Canham.L.T. 111999999000, ,1046.
(5)Motesharei.K.;Dancil.K.S.;Sailor.M.J.;Ghadiri.M.R. , 1
1
1999999777, 840.
(6)Janshoff.A.;DancilK.S.;Steinem.C.;Greiner.D.P.;Lin.V.
S.-Y.;Gurtner.C.;Motesharei.K.;Sailor.M.J.;Ghadiri.M.R.
1 1
1999999888, ,12108.
(7)Dancil.K.-P.S.;Greiner.D.P.;Sailor.M.J.
1 1
1999999999, 7925.
(8)Collins.B.E.;Dancil.K.–P.S.;Abbi.G.;Sailor.M.J.
.222000000222, ,187.
(9)Sohn.H.;Letant.S.;Sailor.M.J.;Trogler.W.C.
2 2
2000000000, ,5399.
(10)Sohn,H.;Letant,S.;Sailor,M.J.;Trogler,W.C.
2 2
2000000000, ,5399.
(11)Dorvee.J.;Sailor.M.J. 222000000555, 1619.
(12)Ghulinyan.M.;Oton.C.J.;Bonetti.G.;Gaburro.Z.;Pavesi.L.
2 2
2000000333, ,12
(13)Yoon.M.S.;Anh.K.H.;Cheung.R.W.;Sohn.H.;Link.J.R.;
Cunin.F.;Sailor.M.J. 222000000333,680.
(14)Lee.B.;Kim.S.;Sohn.H. 222000000666, ,53.
(15)Schmeltzer.J.M.;Porter.Lon A.;Stewart.M.P.;Buriak.J.M.
,222000000222, ,2971.
(16)Buriak.J.M. 111999999999,,, 265.
(17)Canham.L.T.;Stewart.M.P.;Buriak.J.M.;Reeves.C.L.;
Anderson.M.;Squire.E.K.;Allcock.P.;Snow.P.A.
2 2
2000000000,,, ,521.
(18)Lees. I.N.;Lin.H.;Canaria.C.A.;Gurtner.C.;Sailor.M.J.;
Miskelly.G.M. ,222000000333, ,9812.
(19)Salgado.G.;Becerril.T.;Santiesteban.H.;Andres.E.
2 2
2000000666, 51.
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화학과학 번
20057048과 정
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2007년 2월 일
저작자: 김 성 기 (서명 또는 인)