리서치 하이라이트

자가 습도 조절 맴브레인 제작을 위한 나노 세공

Nature 532, 7600

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폴리머 형태의 맴브레인은 물 여과, 역 전기 투석을 이용한 발전, 그리고 에너지 생성 및 연료전지 및 흐름전지로의 저장과 같이 이온 또는 크기 분리를 이용하는 다양한 프로세스들에 중요한 역할을 한다. 대부분의 응용 분야는 이온이 통과할 수 있도록 맴브레인이 항상 젖어 있어야 하며, 습하지 않은 환경에서는 맴브레인에 문제가 발생할 수 있다. Young Moo Lee와 공동연구원들은 탄화수소 맴브레인이 마르는 것을 방지할 수 있는 기술을 개발하였으며, 이를 통해서 이온 전도성을 계속 유지할 수 있었다. 저자들은 밤에는 물이 유입되지만, 덥거나 건조한 조건에서는 닫혀버리는 선인장의 기공으로부터 받은 영감을 통해서, 탄화수소 양전자 교환 연료 전지 멤브레인에 만든 나노미터 크기의 “나노 크랙” 표면에 소수성 표면 코팅을 적용하였다. 맴브레인이 마르기 시작하면, 코팅 내에 있는 크랙이 닫히며, 물이 증발하는 것을 방지하여, 건조한 상태로부터 맴브레인의 이온 전도도를 유지하게 된다. 저자들은 이와 같은 나노 크랙 표면 코팅을 이용하여 중간체 온도 연료 전지의 기능 및 역 전기 투석 맴브레인의 기능을 향상시킬 수 있었다.

Letter p.480
doi | 10.1038/nature17634 | 전문   | PDF
News & Views p.445
doi: 10.1038/532445a  |  전문  

2016년4월28일 자의 네이처 하이라이트