- 전체
- 물리
- 천체물리 - 우주(과학)
- 정보 (및 수학)
- 화학
- 생물 및 의학 (건강)
- 전기전자
- 지구과학 and 환경
- 사회과학
- 기계
- ITFIND 주간 기술 동향
- 월간 ICT 동향
- 인문학(과학)
물리 [물리] 얼음과 액체 사이 경계, 최초로 직접 관측
2024.07.10 23:32
[물리] 얼음과 액체 사이 경계, 최초로 직접 관측
얼음과 액체 사이 경계, 최초로 직접 관측
입력2024.07.10. 오후 5:32
오니시 히로시 일본 고베대 화학과 교수 연구팀은 얼음과 액체 사이 경계면에서 얼음 모양을 직접 관찰한 결과를 9일 국제학술지 ‘화학 물리학’에 발표했다.
얼음 표면에는 얇은 물층이 쉽게 형성된다. 얼음과 물층 사이의 상호작용을 이해하려면 경계면 관측이 필요하다. 연구팀은 경계면 관측을 위해 경계면의 운동성을 최소화할 수 있는 조건을 만들었다. 0℃보다 차가운 부동액에 얼음을 담가 관측한 것이다. 부동액은 액체의 어는점을 낮추기 위해 첨가하는 액체로 0℃에서도 액체 상태를 유지한다.
연구팀은 얼음과 액체 사이의 경계면을 관찰하기 위해 현미경 냉각했다. 오니시 교수는 “부동액에서는 얼음이 녹지 않고 얼음과 액체 사이의 경계면이 큰 움직임을 보이지 않기 때문에 관찰할 수 있는 조건이 형성된다”며 “다양한 시행착오를 거쳐 현미경 시스템 또한 냉각해야 한다는 점을 알게 됐다”고 설명했다. 원자현미경이 영하의 온도에서 안정적으로 작동할 수 있는 기술도 더했다.
이를 통해 연구팀은 액체와의 경계면이 형성되지 않은 얼음과 경계면이 형성된 얼음을 각각 관찰했다. 주변에 액체가 없는 얼음은 약 20나노미터(nm) 높이의 ‘서리 기둥’이 특징적으로 나타났고 부동액에 담가 액체와 경계면이 생긴 얼음은 평평한 형태를 보였으며 간혹 분자 하나 높이의 층이 형성됐다.
연구팀은 “부동액 속 얼음의 평평한 표면은 부동액으로 인한 얼음 표면의 부분적인 용해와 재결정화에 의해 형성되는 것으로 보인다”고 설명했다.
연구팀은 부동액 종류에 따라 얼음 표면이 각기 다르게 보인다는 점도 관찰했다. 얼음과 액체 사이의 경계면은 직접 관측 과정이 중요하다는 설명이다. 오니시 교수는 “다음 연구에서는 더욱 높은 해상도로 관측할 수 있도록 원자현미경 이외의 측정 방법을 사용할 수 있길 기대한다”며 후속 연구에 대한 목표도 제시했다.
<참고 자료>
doi.org/10.1063/5.0211501
본 웹사이트는 광고를 포함하고 있습니다.
광고 클릭에서 발생하는 수익금은 모두 웹사이트 서버의 유지 및 관리, 그리고 기술 콘텐츠 향상을 위해 쓰여집니다.
광고 클릭에서 발생하는 수익금은 모두 웹사이트 서버의 유지 및 관리, 그리고 기술 콘텐츠 향상을 위해 쓰여집니다.
댓글 0
| 번호 | 제목 | 글쓴이 | 날짜 | 조회 수 |
|---|---|---|---|---|
| 17 |
[화학] [인공지능] 세상에 없었던 신소재, AI가 찾는다…초전도체 소재도 찾을까
 | 졸리운_곰 | 2023.11.30 | 196 |
| 16 |
[화학] [과학자가 해설하는 노벨상] 양자점 상용화...끝없는 질문에 답 찾는 과정
| 졸리운_곰 | 2023.10.16 | 226 |
| 15 |
[화학] [노벨상 2023] QLED TV에서 첨단의료까지…'양자점' 세상 연 3인, 화학상(종합)
| 졸리운_곰 | 2023.10.05 | 208 |
| 14 |
이산화탄소 자원화 ‘걸림돌’ 해결 실마리 찾았다
| 졸리운_곰 | 2020.11.22 | 218 |
| 13 |
소리로 화학반응 제어할 방법 나왔다
| 졸리운_곰 | 2020.08.16 | 216 |
| 12 |
아르키메디안 다면체의 자가조립(Self-assembly)
| 졸리운_곰 | 2015.10.01 | 363 |
| 11 | 최초의 디지털 코딩된 합성 고분자 개발 | 졸리운_곰 | 2015.06.09 | 414 |
| 10 |
거미줄 구조를 모방한 초강력 섬유 개발
| 졸리운_곰 | 2015.06.09 | 454 |
| 9 |
고통스러운 자극을 인지하는 신경세포의 기능을 조절하는 방법
| 졸리운_곰 | 2015.06.09 | 481 |
| 8 |
효율적인 비대칭 고리화 반응 연구
| 졸리운_곰 | 2015.06.07 | 416 |
| 7 |
원자와 탄소 표면 간의 상호작용을 더 정밀하게 측정할 수 있는 새로운 방법
| 졸리운_곰 | 2015.06.07 | 366 |
| 6 |
단일-사슬 나노입자
| 졸리운_곰 | 2015.05.31 | 284 |
| 5 |
전자 궤도 사이의 ‘전자 브리지’ 구축
| 졸리운_곰 | 2015.05.10 | 460 |
| 4 |
실리콘 태양전지의 성능을 매우 향상시키는 페로브스카이트
| 졸리운_곰 | 2015.01.20 | 265 |
| 3 |
`다이아몬드`라고 모두 영원한 것은 아니다
| 졸리운_곰 | 2014.05.31 | 477 |
| 2 |
화학산업에 혁명을 불러올 산화효소 구조 규명
| 가을의 곰을... | 2013.12.18 | 3682 |
| 1 |
기록적인 성능을 가진 양자점 태양전지
| 가을의 곰을... | 2013.09.20 | 5385 |