초미립자 다양한 기술응용

초미립자 기술은 초미세 나노미터의 것을 만들어 응용하려고 하는 과학 기술을 말합니다. 초미립자(나노입자)는 약 1나노미터에서 50나노미터 정도의 범위이기 때문에, 바로 나노기술!이 라는 것입니다. 　나노기술을 잘 사용하면 100만배 빠른 컴퓨터와 환경을 청소하는 물질 등 지금까지 생각할 수 없었던 신기술이 태어날 가능성이 높기 때문에 전 세계적으로 연구 개발에 노력하고 있습니다. 나노 기술은 다양한 연구와 응용 분야가 있기 때문에, 각국에서 개발에 주목하고 있다 초미립자와 같은 분야중 하나입니다.

전자 현미경등 나노기술을 지원하는 다양한 기술이 발명되어 전세계 초미립자 연구에 탄력을 받아갔습니다. 특히, 카세트 테이프, 비디오 테이프와 컴퓨터의 하드 디스크가 차례 차례로 발명되고 이에 사용되는 자석의 초미립자의 연구가 활발히 진행되었습니다. 또한 화장품에 사용되는 초미립자의 연구도 활발하게 이루져 왔습니다.

초미립자 수준의 물질 특유의 여러가지 성질이나 현상은 쿠보효과외 속속 발견되어 왔습니다. 앞에서 언급 한 "양자 크기 효과"와 초미립자는 그것을 만드는 원자수 중 표면에 나와있는 원자의 수의 비율이 커지는 것에 의한 "표면효과"등 입니다. 고체가 액체로 변화하는 온도(융점)이 초미립자는 내려갈 것도 그 한 예입니다. 이런 입자의 크기가 작아지는 것으로 나타나는 성질을 한꺼번에 "크기 효과"라고​​ 부르기도합니다.

초미립자 기술의 중요한 특징중 하나는 물건의 크기를 나노미터까지 미세하게해서 나타나는 지금까지 없었던 새로운 특성을 응용하는 것입니다. 즉, "크기 효과"의 이용입니다. 초미립자 나노 기술 응용에서 중요한 것은 크기가 갖추어져있는 것입니다. 크기에 따라 변화 특성을 사용 하니까, 이것은 매우 중요합니다. 또한 초미립자가 깨끗한 "표면 효과"의 관계에서 매우 중요한 것입니다.

그래서 산업기술종합 연구에서는 깨끗하고 크기를 갖춘 다양한 재료의 다양한 크기의 초미립자를 만들고 수집기술의 연구를 진행하고 있습니다. 증발시키고 싶은 물질을 용기에 담아 기압을 낮춥니다. 공기는 산소가 포함되어 있기 때문에 산화되어 버리므로, 풍선에 사용되는 헬륨 가스로 채웁니다. fp이저를 조사하여 증발시킵니다. 산업기술종합 연구에서는 빛나는 펄스 레이저를 사용하고 있습니다만, 이것은 에너지를 모아 놓고 짧은 시간에내는 것으로 한층 높은 에너지를 얻을 수 있습니다. 실리콘은 태양의 표면 온도만큼 또는 그보다 높은 온도에 밝은 빛을 발합니다. 하지만 곧 주위의 헬륨 가스에 의하여 냉장되는 증기가 질량 그것이 점차적으로 모여 커져갑니다. 이 모임 분은 붕괴이므로 다양한 크기의 입자가되어 버립니다.

그래서 필요한 것이 있는 크기의 입자만을 만들어 모으는 기술입니다. 산업기술종합연구에서는 DMA라는 미국에서 대기중 먼지등을 분석하기 위해 개발된 기술을 응용하여 레이저로 만든 입자 중에서 원하는 크기의 입자 만 추려낸 기술을 개발했습니다. 간단하게 말하면 정전기가 물질을 끌어 당기는 힘과 공기 저항이 물건의 크기에 따라 변화하는 것을 이용한 기술입니다. 장비는 이중 튜브로되어 있고, 가스를 틈새에 흘려 틈새에 전압을 걸어 둡니다. 다양한 크기의 입자를 외부 통에서 넣어 주면 공기 저항이 적은 작은 입자는 즉시 내부 통에 이끌려하지만 공기 저항이 많은 큰 입자는 좀처럼 가라 앉혀 없습니다. 따라서 원하는 크기의 입자 위치를 파악해 두고 내부 통의 해당 위치에 구멍이나 틈(슬릿)을 제쳐enq니다. 즉,이 슬릿이 "체"의 그물망 역할을 하고 있고, 같은 크기의 입자만이 틈새로 빨려 내부 통 안에는 모인다는 것입니다. 보통 "체"는 그물코보다 작은 입자도 나와 버립니다만,이 방법은 원하는 크기의 것만을 추출 할 수 있습니다. 또한 보통의 "체"는 도저히 초미립자를 걸러낼수 없지만 이 방법으로 1나노미터까지의 초미립자를 선택할 수 있습니다. 이 때, 정전기의 힘(전압)을 변경하면 끌어 당기는 힘이 바뀝니다 때문에 다른 크기의 입자를 선택할 수 있습니다. 예를 들어 전압을 증가 시키면 큰 입자를 꺼낼 수 있습니다.

이렇게 하여 거의 모든 물질의 원하는 크기를 갖춘 초미립자를 생성 할 수 있습니다. 그리고 이것을 분사하여 접시에 쌓이게하여 수집할 수 있습니다.