포항공대 신소재공학과 오상호 교수 연구팀과 카이스트, 독일 에를랑겐(Erlangen) 대학교, 막스플랑크 연구소 및 오스트리아 레오벤(Leoben) 대학교 등의 연구팀은 실시간 투과전자현미경을 이용한 변형실험을 통해 금 나노선의 이 같은 변형복원력이 나노선 내부에 만들어지는 쌍정 때문임을 알아냈다. 나노선을 잡아 당기면 쌍정이 만들어지고 다시 압축시키면 쌍정이 사라져 길이가 늘어났다 다시 줄어들 수 있다는 설명이다.
여기서 쌍정이란 물질 내부결함의 일종인 전위(dislocation)가 선형적으로 전파되거나 이차원적으로 움직이면서 형성되는 것이다.
연구팀은 금 나노선을 3-4회 잡아 당기고 압축시키기를 반복한 결과 금 나노선이 원래 길이보다 40% 길어졌다가 다시 원래 길이로 줄어드는 복원성을 갖는 것을 실시간으로 확인했다.
금속 나노선의 가역적인 변형이 가능하다는 사실은 초미세 센서, 형상기억 소자, 에너지 저장장치와 같은 나노소자로 응용될 수 있다.
오상호 교수는 “나노크기의 금속물질이 최대 40% 정도의 큰 변형량을 반복적으로 수용할 수 있다는 본 연구결과를 토대로 나노재료의 성능과 특성을 실시간 분석하는 연구를 계속할 계획”이라고 밝혔다.
노미란 기자 asiaroh@asiae.co.kr
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