KERI-UNIST开发“纳米复合粒子合成技术”

韩国电气研究院（KERI）绝缘材料研究中心Yu Seunggun博士团队开发出一项突破性的“复合颗粒合成技术”，仅通过简单的机械碰撞，就能将无机纳米颗粒附着在高分子微米颗粒表面。

KERI研究员 Yoo Seunggeon 博士。

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将功能性无机纳米颗粒与高分子微米颗粒结合的“复合颗粒合成技术”，已在电池电极材料、催化系统、制药与生物、半导体封装、电力设备用绝缘材料等多个产业领域得到广泛应用。

在这一过程中，材料之间的结合主要通过湿法化学工艺来实现，但由此带来诸多问题，例如：工艺复杂、步骤多且成本增加；使用溶剂引发环境问题；为了诱导异质材料间的化学键合所需的表面功能化技术存在局限等。

对此，Yu Seunggun博士从小行星撞击形成月球陨石坑（凹坑）的现象中获得灵感，引入了让颗粒彼此发生物理、机械碰撞的方式。也就是说，以高分子微米颗粒表面为核心（core），将无机纳米颗粒一个个附着其上，使之形成如同外壳（shell）般包覆的结构。

这一原理看似简单，但实际实现却极为困难。为了让纳米颗粒稳定地附着在高分子微米颗粒表面，必须综合考虑颗粒间的尺寸比例、碰撞速度与转动能量、表面能与粗糙度等多种因素。KERI通过对这些条件进行精密控制，将数十种无机纳米颗粒与尺寸、物性各不相同的微米颗粒进行多样化组合，确立了最优合成条件，并首次在全球范围内成功阐明了物理附着机理。

不仅如此，研究团队还掌握了对纳米颗粒附着程度、表面覆盖率、界面结合稳定性等进行定量分析，以及对其热、机械、化学耐久性进行评价的技术。通过这些手段，团队获得了能够在多种环境下稳定存在，同时兼具磁性、光催化、吸附等特性的多功能高可靠性复合颗粒成果。

该研究成果凭借其卓越性，被材料科学领域世界顶级期刊《Advanced Materials》选为“Inside Front Cover”（内封面）论文。用以评价论文水平的影响因子（Impact Factor）为27.4，位列前1.9%。

Yu Seunggun博士表示：“在完全不使用溶剂的环保干法工艺中，我们可以像拼装玩具积木一样轻松组合所需材料，在量产化与商业化方面具有优势。可附着材料的种类范围极广，加之工艺简便且重现性高，因此进入产业界的门槛非常低。”

KERI表示，将通过持续研究进一步推进材料合成工艺的优化。此外，还计划发掘对该技术感兴趣的需求企业，通过技术转移推动成果走向产业化。

研究团队成员（自左起）为 Hwang Jeonguk 研究员（第一作者）、Lee Jinhun 博士、Lee Geonho 研究员（第一作者）。UNIST 提供

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KERI是隶属于科学技术信息通信部国家科学技术研究会的政府出资研究机构。本次研究通过KERI基本项目实施，UNIST Lee Dongwook教授团队、KIST Jeon Seungyeol博士团队以及宾夕法尼亚大学Shu Yang教授团队共同参与。

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