초록 ▼

연구의 목적 및 내용
고체표면과 무른응집물질이 접하는 계면에서 일어나는 동역학적인 물리적 현상에 대해 아래의 4가지 측면을 연구한다. (1) 진동하는 액체 방울을 이용한 전기발생을 구현 하고 원리를 이해한다. (2) 양자점나노소자와 무른응집물질의 복합체를 이용하여 생체계에서 막전위를 측정한다. (3) 경계벽 근처에서의 미세입자의 거동을 이해한다. (4) 양자점 표면상태와 발광의 상호관계를 이해한다.

연구결과
1. 고체표면에 접해있는 액체의 경계면에서 전기이중층의 구조 연구
정전위와 동전위를 이용하여 경계

연구의 목적 및 내용
고체표면과 무른응집물질이 접하는 계면에서 일어나는 동역학적인 물리적 현상에 대해 아래의 4가지 측면을 연구한다. (1) 진동하는 액체 방울을 이용한 전기발생을 구현 하고 원리를 이해한다. (2) 양자점나노소자와 무른응집물질의 복합체를 이용하여 생체계에서 막전위를 측정한다. (3) 경계벽 근처에서의 미세입자의 거동을 이해한다. (4) 양자점 표면상태와 발광의 상호관계를 이해한다.

연구결과
1. 고체표면에 접해있는 액체의 경계면에서 전기이중층의 구조 연구
정전위와 동전위를 이용하여 경계면에서의 전하분포를 측정하는 방법을 개발하였다. 계면의 접촉면을 바꾸어 가면서 유도되는 전압을 이용하여 경계면에서 전하분포, 경계면 전압 등을 측정할 수 있었다. 이 방법은 고체-고체 혹은 고체-진공 경계면의 전기적 상태를 측정하는 Kelvin probe force microscopy와 여러 가지로 흡사하나 액체경계면에서는 처음 보였다.
2. 양자나노소자와 무른응집물질의 복합체에 대한 연구
단일 이중막 소포체를 성공적으로 합성하였다. 그리고 양자나노소자를 소포체의 이중막 속에 들어가도록 성공하였다.
3. 경계벽 근처에서의 액체속 미세 입자의 거동 연구
광집게를 이용하여 콜로이드 입자를 조화전위 퍼텐셜에 포획되게 한 후에 전화전위의 크기를 시간에 따라 바꾸어서 이때 일어나 일의 확률분포도를 구하였다.
4. 양자점 표면 상태와 발광의 상호관계 연구
세가지 다른 화학적 콜로이드 방법으로 CdSe 양자점을 합성하고 양자점의 광학적 성질을 측정했다.

연구결과의 활용계획
본 연구의 결과 가운데 고체-액체 경계면에서 전하분포에 대한 정보를 측정하는 방법은 고체-액체 경계면 전하분포를 측정하는 최초의 측정방법이다. 이를 이용하면 우리 주위에 흔히 볼 수 있는 고체-액체 경계면에서의 물리적 성질을 연구할 수 있다. 대표적인 예로 물속에서 금속이 녹이 쓰는 현상은 고체-액체 계면에서 전하들의 분포에 의한 전기화학적 현상이다. 또한 본 연구결과를 미세유체 기술과 연계를 하면 에너지 수집기술로의 응용이 가능하다.
양자점을 소포체의 단일이중막 소포체에 들어간 것은 양자점의 형광성질과 Stark-shift 성질을 이용하여 합성한 소포체-양자나노소자 생복합계를 patch clamp 방법을 통해 생복합체의 지질 이중막에 가한 전기적 자극을 측정하는 전압 감지소자(voltage sensitive probe)로서 활용할 수 있다.

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
We study the dynamical phenomena near the interfaces between solid matter and soft matter in the following 4 aspects. (1) Understanding the principles and developing the device of a micro power generator using the liquid droplet under oscillation. (2) Measuring the biological mem

Purpose&contents
We study the dynamical phenomena near the interfaces between solid matter and soft matter in the following 4 aspects. (1) Understanding the principles and developing the device of a micro power generator using the liquid droplet under oscillation. (2) Measuring the biological membrane potential using the complexes of quantum dots and soft matter. (3) Understanding the dynamics of micro particles near the interface. (4) Understanding the relation between surface property and fluorescence of quantum dots.

Result
1. Study of the structure in electric double layer at the solid-liquid interface
By applying the static and dynamic electric potentials to the solid-liquid interface, we found the experimental method of measuring the surface charge distribution at the interface. By changing the contact area between the solid and the liquid, we can measure the charge distribution and interfacial potential. This new method is somewhat similar to the Kelvin probe force microscopy which measure the charge information of the solid-solid interface or solid surface. But our method showed similar measurement is possible in solid-liquid interface first time.
2. Study of the complex system of quantum nano dot and soft matter
We synthesized the uni-bilayer vesicle and incorporated quantum dots inside the bilayer successfully.
3. Study of the microscopic particle inside the liquid system near the boundary wall
Using an optical tweezers, we trapped the colloidal particle inside a harmonic potential well. By changing the trap strength in time and measuring the position of the particle in time, we could measure the work probability distribution.
4. Study of the relation between the surface states and the fluorescence of the quantum nano dot.
Using three different chemical methods, we could synthesized the CdSe quantum dots and measured the optical properties of them.

Expected Contribution
Measurement of the charge distribution at the solid-liquid interface has not been possible before we proposed in this study. In nature one can see many systems with solid-liquid interface easily. One easy example is the corrosion behavior in the metal-water interface in which an electrochemical phenomena occurs due to the distribution of the charges at the interface. We can also apply these results to the energy harvest with the help of micro-fluidic technology .
Incorporating quantum nano dots into the bilayer of the vesicle can be used as a voltage sensitive probe as a replacement of the patch clamp method in the electro-physiology study.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 19
• 5. 연구 성과목표 ... 20
• 6. 대표적 연구실적 ... 20
• 7. 연구결과의 활용계획 ... 21
• 8. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 21
• 9. 참고문헌 ... 22
• 10. 연구성과 ... 23
• 11. 기타사항 ... 28
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 29
• 별첨2 기초연구실 참여 인력 현황 ... 33
• 끝페이지 ... 33