나노입자

나노 입자(nanoparticle)는 적어도 한 차원이 100nm, 즉 천만분의 1미터이하인 입자이다. 분자나 원자를 조작해 새로운 구조, 소재, 기계, 기구, 소자를 제작하고 그 구조를 연구하는 나노기술의 영역에 속하는 입자이다. 미국 국립 과학재단의 나노기술에 대한 정의에 의하면 나노 기술이 다루는 대상의 크기는 최소한 1~100nm(나노미터) 가 되어야 한다. 또 나노 크기의 물리, 화학적 성질을 근본적으로 제어할 수 있는 과정을 통해 만들 수 있어야 하고 더 큰 구조물로 합쳐야만 한다. 이 정의에 따르면 크기만 생각했을 때 원자의 개수가 수 개 또는 수 백 개의 복합체, DNA, 단백질 등도 나노에 속한다.

나노 입자의 응용

나노입자를 기존의 제품에 첨가하면 얇은 층을 형성하면서 여러 가지 특성을 나타내는데, 이 특성을 이용해 기존 제품에 응용할 수 있다. 예를 들어 나노 입자를 입힌 마루는 잘 긁히지 않고, 주방 용품이나 화장실 타일 등에 입히면 얼룩이나 긁힘이 잘 생기지 않는다. 수 많은 제품에 은나노 입자를 입혔다고 홍보하는 이유도 여기에 있다. 예를 들어 은 나노 입자의 경우 항균성을 가지고 있어 제품에 입힐 경우 곰팡이가 번식하기 힘들어지기 때문이다. 이렇듯 나노미터 크기 단위의 미립자가 가지는 특이한 물리적, 화학적 성질을 이해하면 아주 다양한 분야에 적용 가능하다.

나노 슈퍼구조체

최근에는 컴퓨터 저장 매체의 기억 용량을 현재의 10배 이상으로 늘릴 수 있는 나노슈퍼구조체가 개발되었다. 3차원 네트워크 나노 슈퍼구조체는 100조 개의 자성 나노입자가 1mm³ 에 집적되어 있어 차세대 초고집적 저장 매체로 응용되고 있다. 나노 슈퍼 구조체의 특성으로는 일반 나노 입자에 비해 약 25배 정도로 매우 증폭된 자기적 성질을 나타낸다. 이를 하드 디스크에 적용할 경우 손목시계정도크기의 메모리에 신문 1,280장, 600메가바이트 용량의 영화 2,700 편, 500쪽 짜리 책 100만 권을 담을 수 있다고 한다. 나노 슈퍼구조체는 자성 메모리 매체뿐 아니라 광메모리 분야, 자성 반도체 트랜지스터 소재, MRI조영제 개발등에 응용될 수 있다.