[과학 이야기] 손톱 두께 100만분의 1 금 나노시트 개발

영국 과학자들이 원자 두 개 두께의 세계에서 가장 얇은 금 나노시트를 만들어냈다. 0.47나노미터(nm)로 손톱 두께의 100만분의 1 수준으로 발표됐다.

영국 리즈대학에 따르면 이 대학 분자나노물리학 그룹의 예쑨제 박사가 이끄는 연구팀은 금 원자 2개 층을 서로 겹쳐놓은 2차원(2D) 구조의 초박막 금 나노시트를 만드는 데 성공했다고 과학저널 '어드밴스트 사이언스(Advanced Science)' 최신호에 밝혔다.

2D 구조 소재로 처음 개발된 '그래핀'도 탄소가 벌집처럼 배열된 흑연의 한 층으로 0.2nm 두께를 갖고 있으며 물리적, 화학적으로 안정성이 매우 높은 꿈의 신소재로 주목받고 있다.

연구팀은 금이 함유된 무기물질인 염화금산을 금 시트를 만들어내는 화학물질의 수용액에 담가 원자 두 개 두께의 초박막 나노시트를 만들어 냈다. 2D 구조의 금 나노시트는 의료장비와 전자산업 분야에서 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

특히 금은 화학반응을 가속하는 촉매로 활용돼 왔는데 실험실 분석 결과, 초박막 금 나노시트는 산업현장에서 사용되고 있는 금 나노입자 촉매 기질(基質)보다 10배나 더 효율적인 것으로 나타났다. 이는 나노시트가 초박막으로 돼 있어 각 원자가 모두 촉매 역할을 하기 때문으로 분석됐다.

이와 관련, 리즈대학 분자나노연구 그룹을 이끄는 스티븐 에번스 교수는 "실험자료는 금을 더 적게 사용하고도 같은 효과를 거둘 수 있다는 점을 시사하고 있으며, 금이 비싸다는 점에서 경제적 효과를 거둘 수 있다"고 했다.

예 박사는 성명을 통해 "이번 연구결과는 기념비적인 성과"라면서 "금을 더 효율적으로 사용할 수 있는 가능성을 열어놓았을 뿐만 아니라 다른 2D 금속을 개발할 수 있는 길도 제공하고 있다"고 밝혔다.

그는 이 방법이 나노물질 제조에 혁신을 가져올 수도 있다고 기대했다.