• 대한금속재료학회지
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• 제50권1호
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• pp.59-63
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• 2012

Studying the long-range ordering of nanopores on the anodic aluminum oxide (AAO) membranes under a hard anodization (HA) approach is crucial in producing well-aligned nanopores on the AAO membranes. Electro-polishing in a mixture of ethanol and perchloric acid for 5 min removed marks formed by rolling and produced flat surfaces on aluminum substrates. The AAO was formed by the first HA process, providing seeds for the subsequent production of uniform AAO nanopores. The second HA process carried out on the seeds produced well-aligned, uniform AAO nanopores. The AAO nanopores, varying in size and shape, were observed with voltages applied for HA. This study provides a route for controlling the size and shape of AAO nanopores by changing the applied voltages.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권2호
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• pp.166-171
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• 2017

This study analyzes the effect of anodizing conditions on nanopore formation on a cylindrical aluminum roll. In general, a nanopore is formed at the center of a concave base-pattern. Occasionally, multiple nanopores are formed on a single base-pattern. However, to control the diameter and interpore distance precisely, single nanopores are required. In this study, the ratio of the number of single nanopores to the total number of nanopores was investigated by varying anodizing conditions such as electrode area, electrolyte concentration, and rotation speed of the roll mold. The areal ratio of the counter-electrode to the working electrode (aluminum), electrolyte concentration, and the roll-mold rotation speed were varied from 0.4% to 42%, 0.07 M to 0.3 M, and 5 rpm to 75 rpm, respectively. The experimental results showed that the single-nanopore ratio increased with increasing counter-electrode area and electrolyte concentration. However, the rotation speed had no significant effect on nanopore shape.

• 한국광물학회지
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• 제32권3호
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• pp.151-162
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• 2019

토도로카이트(todorokite)는 $3{\times}3$ 망간 팔면체로 이루어진 상대적으로 큰 나노공극(nanopore)을 가지는 터널구조의 산화망간광물로 나노공극에 다양한 양이온 함유가 가능하기 때문에 금속이온 거동에 큰 역할을 할 수 있다. 주로 결정도가 낮고 다른 산화망간광물들과 함께 집합체로 발견되어 나노 공극 내부 양이온의 배위(coordination)구조는 실험만으로 여전히 규명하기 매우 어렵다. 이번 논문에서는 고전분자동력학(classical molecular dynamics, MD) 시뮬레이션을 이용하여 토도로카이트 터널에 함유된 $Mg^{2+}$ 이온의 배위구조에 대한 연구결과를 처음으로 소개한다. 기존 실험에서는 토도로카이트 내부에 함유된 $Mg^{2+}$가 공극의 중앙에 우세하게 자리한다고 알려져 있다. MD 시뮬레이션 결과, $Mg^{2+}$ 이온의 약 60 %가 나노공극의 중앙에 위치하지만, 약 40 %의 $Mg^{2+}$는 광물의 표면에 해당하는 공극의 코너에 위치하였다. 공극 중앙의 $Mg^{2+}$는 수용액에서처럼 물 분자와 6배위수를 보였다. 공극 코너의 $Mg^{2+}$ 역시 6배위수를 보였는데, 물 분자 이외에도 망간 팔면체 표면 산소와 배위를 보였다. $Mg^{2+}$ 이온의 동적 거동을 파악하기 위해 계산한 평균 제곱 변위(mean squared displacement) 결과에서는, 수용액 벌크(bulk) 상태에서 갖는 물 분자와 양이온의 동적 성질이 토도로카이트 1D 나노공극에서는 유지되지 못하고 잃어버리는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제26권4호
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• pp.43-55
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• 2023

나노포어와 같은 다공성 나노구조물은 물질전달 기초연구뿐만 아니라 수처리, 에너지 변환, 바이오센서 등 다양한 응용 가능성으로 현재 큰 주목을 받고 있다. 초기연구는 수백 나노미터 지름의 포어를 이용한 양/음전하 선택성 물질전달에 주로 집중되었고 현재는 수 나노미터 또는 그 이하의 나노포어를 통한 다기능성 물질전달 시스템이 보고되고 있다. 대표적으로 특정 표적물질(target)과 특이적 결합을 할 수 있는 수용체(receptor)를 포어 내벽에 고정하여 바이러스, 분자, 이온까지 다양한 크기와 성질을 가지는 물질을 선택적으로 수송, 검출할 수 있는 생체모사형 스마트 나노포어 구현 사례가 증가하고 있다. 이와 더불어 생체채널 메커니즘에 기인하여 소수성 나노포어에 전기장, 빛과 같은 외부 자극을 통해 물질전달을 on-off 밸브 형태로 흐름을 능동적으로 제어하는 나노포어도 최근 특히 주목을 받고 있다. 이번 총설에서는 나노포어의 크기(지름, 길이, 구조형태 등), 포어 내벽의 물리화학적 성질을 조절하여 특정 전하, 분자, 이온을 선택적으로 수송 및 제어할 수 있는 나노포어 기반 물질전달 조절 시스템에 관한 동향을 알아본다. 더불어 이를 기반으로 최근 보고된 응용 연구 사례도 함께 소개한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.315-316
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• 2006

We fabricated GaN nanopores m the etching process of anodic oxidation of aluminum. The aluminum was deposited by using E-beam evaporator on p-type GaN. After the aluminum was anodized GaN structure was exposed to the electric field with the oxidat species. The fabricated nanopore structure provides the enhanced intensity of light emission at the wavelengths 470 nm. We investigated the structure of the GaN nanopores from FE-SEM and EDS measurements.

• 진공이야기
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• 제2권1호
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• pp.4-9
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• 2015

A nanopore is a very small hole that can be used as single-molecule detector. The detection principle is based on monitoring the ionic current reduced by passage of a molecule through the nanopore as a voltage is applied across the nanopore. Here, we introduce biological nanopores and solid-state nanopores. Then, research and current trend about nanopore-based DNA biosensor and protein analysis are reviewed.

• 센서학회지
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• 제21권5호
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• pp.359-366
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• 2012

Nanopore DNA sequencing is an emerging and promising technique that can potentially realize the goal of a low-cost and high-throughput method for analyzing human genome. Especially, solid-state nanopores have relatively high mechanical stability, simple surface modification, and facile fabrication process without the need for labeling or amplification of PCR (polymerized chain reaction) in DNA sequencing. For these advantages of solid-sate nanopores, the use of solid-state nanopores has been extensively considered for developing a next generation DNA sequencing technology. Solid-state nanopore sequencing technique can determine and count charged molecules such as single-stranded DNA, double-stranded DNA, or RNA when they are driven to pass through a membrane nanopore between two electrolytes of cis-trans chambers with applied bias voltage by measuring the ionic current which varies due to the existence of the charged particles in the nanopore. Recently, many researchers have suggested that nanopore-based sensors can be competitive with other third-generation DNA sequencing technologies, and may be able to rapidly and reliably sequence the human genome for under $1,000.

• KSBB Journal
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• 제27권1호
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• pp.45-50
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• 2012

In this paper, we investigated the effect of nanostructure on the cell behaviors such as adhesion and growth rate. Nanoporous structures with various diameters (30, 40, 45, 50, 60 nm) and 500 nm of the depth were fabricated using the anodizing method. The water contact angle of the surface consisting of nanopores with 30 nm diameter was 40 degree and those were 60~70 degree in cases of nanopores with over 40 nm diameter. Hela cells were cultivated on various nanoporous structure surface to investigate the cell behavior on nanostructure. As a result, Hela cells preferred 30 nm diameter nanoporous surface that has lower water contact angle. This result was confirmed by protein adsorption experiment and scanning electron microscope investigation.

• 소성∙가공
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• 제29권3호
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• pp.127-134
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• 2020

It is known that the difference of texture of the polycrystalline Al sheet is not a critical parameter for the formation of aligned nanopore arrays in anodic aluminum oxide (AAO). This will be related to the polycrystalline grain in the Al sheet. The texture of each grain in the polycrystalline Al sheet is different. The mixed textures of grains have the mixing effects on the nanopore structure of the AAO. Thus, the effect of Al texture on the nanopore structure of the AAO was investigated using three types of Al single crystals with (111), (200) and (220) textures in this paper. These three types of AAO layers were fabricated by the two-step anodizing method at 40 V and temperature of 0-5℃ in oxalic acid solution. In the nanopores formed on the AAO, the average area of one nanopore and the average roundness of one nanopore were measured were measured based on the SEM images. In the hexagon obtained by connecting nanopores on the AAO, the average standard deviation of one angle deviated from 120° was measured. In the AAO nanopores with texture of (111), (200) and (220) single crystal samples, the average area of one nanopore of (200) single crystal sample was the widest, followed by (111), (220) single crystals. The average circularity of one nanopore of (200) single crystal sample was the best, followed by (111), (220) single crystals. The average standard deviation of an angle from 120° of (220) single crystal sample was the largest, followed by (111) and (200) single crystals.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.625-630
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• 2013

본 연구는 직경 45 nm인 원통형 나노동공을 가진 산화알루미늄(AAO) 박막에 오일을 함침시켰을때 동점도가 마찰 마멸에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 양극산화법으로 제조한 AAO 박막을 직경 1 mm의 440C 스테인리스 강구를 상대재로 하여 왕복동 미끄럼 접촉시험을 실시하였다. 마찰면과 마멸입자는 주사전자현미경과 에닥스(Energy-dispersive X-ray)를 이용해 분석하였다. 높은 동점도 오일의 윤활효과가 저점도 오일에 비해 크게 향상되었다. 동점도가 낮은 경우엔 모든 하중조건에서 심한 마찰흔적과 함께 두꺼운 소성변형층이 넓게 형성되었으며 경계윤활막의 손상으로 접촉면에 물질전이와 화학적 반응 현상이 모두 발생하였다. 오일의 점도가 높은 경우 마찰면에 존재하는 경계윤활막이 파괴되지 않아 마찰흔적과 소성변형층의 형성이 매우 적었으며 물질전이와 화학적 반응이 방지되었다.