그들은 고온이 전극에서 산화환원 반응 속도를 가속시켜 쉬킴산(shikimic acid, SA)과 같은 다수산화된 화합물들을 탐지하는데 민감하게 만들었다.

SA는 식물과 미생물들에서 발견된 생화학 중간체로 효과적인 항혈전증 약이며 돼지 독감를 치료하는데 현재 사용되고 있는 항바이러스약인 타미플루를 만드는데 사용된다.

지금까지 과학자들은 액체 크로마토그래피나 모세관 전기영동 분리 기술과 함께 UV 검출기를 사용해 SA를 탐지했다. 가열된 산화물로 덮인 전극은 전기촉매적으로 SA의 삼수산화기를 산화시켜 전기화학적으로 SA를 탐지한다.

사우스햄프턴대학교에 있는 전기화학 전문가인 Phil Bartlett는 "가는 금속 선을 사용해 전류를 흐르게 해서 용액 중에서 그것들을 가열한다는 생각은 간단하고 훌륭하다"며 "이것을 촉매성 산화물이 생성될 수 있는 구리와 같은 금속들로 확장하는 것은 상당한 자금 투자나 복잡한 장치를 필요로 하지 않기 때문에 전망이 밝다"거 말했다. [전문바로가기]

◆유기이온성 플라스틱 크리스털의 개발

ⓒ2009 HelloDD.com

일본 산업기술종합연구소 유비쿼터스 에너지연구그룹은 난휘발성, 난연성, 이온전도성을 나타내는 유니크한 액체인 이온액체를 리튬이차전지, 전기이중층 커패시터, 염료감응형 태양전지 등의 전기화학 에너지 디바이스용의 새로운 전해질로서 활용하기 위해 검토해 왔다.

특히 리튬이차전지에는 전해액 중 리튬이온의 운송특성이 전지의 성능을 좌우하기 때문에 될 수 있는 한 낮은 융점과 점성을 나타내는 이온액체이다. 그들 중 융점은 90℃로 높으나 투명하며 유연성이 풍부한 고체가 존재한다는 것을 발견했다.

시차 주사형 열량계의 분석을 통해 융해 엔트로피가 현저하게 작고, －50℃의 저온 하에서 고체 융해 시에 볼 수 있는 정도의 큰 엔탈피가 관찰돼 이 고체가 플라스틱 크리스털이라는 것을 발견했다.

이번에 얻은 플라스틱 크리스털염의 화학구조는 지방족 4급 암모늄 양이온과 보레이트계 페르플루오르 음이온으로 구성된 단순한 구조이다.

그러나 암모늄 양이온의 곁사슬 프로필기 탄소수를 1개씩 증가시키는 것만으로 융점이 실온 이하 액체로 되고, 반대로 1개씩 감소시키면 유연성이 전혀 없는 단지 단단한 고체가 되는 등 이 플라스틱 크리스털이 절묘한 조성으로 성립돼 있다는 것을 알게됐다.

Li+와 I-, I3- 등 리튬이차전지와 염료감응형 태양전지의 전해질에 포함돼 있는 이온을 첨가하면 첨가 전의 2자리수 이상 이온전도도가 증가해 고체임에도 불구하고 실온(25℃)에서 10-3.5Scm-1의 높은 도전성을 나타낸다는 것을 발견했다. [전문바로가기]

◆나노튜브 이용한 레이저 파워 측정기

최근 미 국립 표준원에서 개발된 나노튜브는 코팅된 파워 측정 장치를 통해 미군은 신속하고 손쉽게 광산에서 폭발물을 제거할 수 있는 높은 파워의 레이저 시스템을 테스트할 수 있었다.

지난 주 미 공군에서 검사된 새로운 레이저 파워 측정기는 10 킬로와트 급 레이저 시스템에서 방출된 빛을 측정하는데 사용했다. 10 kW 레이저에서 방출된 빛은 지구에 도달하는 태양광보다 수 백만배 강력하다.

이번에 개발된 파워 미터는 냉장고보다 작은 크기이고 연속적인 파워 측정이 가능한 형태를 취하고 있다. 이번 연구 결과의 핵심은 검출기 표면을 탄소 나노튜브로 스프레이 코팅했다는 사실이다. 이러한 시스템은 기존의 검출기보다 수 백배 우수한 전도성을 나타낸다.

새로운 파워 미터에서 레이저는 원뿔 형태의 구리 공동에서 흡수되는데, 이곳에선 회전하는 거울을 통해 빛이 넓은 영역으로 이동되고 열은 일정하게 분포된다.코팅은 빛을 흡수해 이를 열로 변환한다. 결과적인 물의 온도 상승은 전류를 생성하고 이를 통해 레이저의 파워가 측정된다.

연구진은 최대의 광 흡수와 같은 특이한 성질을 도출하기 위해 나노튜브로 제조된 수 많은 코팅으로 실험을 진행했다. 이번에 개발된 파워 미터는 탄소 나노튜브를 이용함으로써 빛을 효율적으로 흡수해 기존의 카본 블랙 코팅보다 안정적이며 효율적으로 작동된다. [전문바로가기]

◆저비용 비식량계 바이오디젤 촉매의 개발

미국 노스캐롤라이나 주의 Wake Forest 대학 연구원들은 미국 수요량의 5%를 제공하기에 충분한 바이오디젤의 생산 비용을 절감할 수 있는 촉매의 구성식을 발견했다.

이 프로젝트는 이 대학 화학과 교수인 Abdessadek Lachgar 교수와 연구실 동료이자 이 연구의 개발자인 Marcus Wright 에 의해 수행돼왔다.

바이오연료 선도를 위한 노스캐롤라이나 주의 전략적 계획의 목표는 2017년까지 노스 캐롤라이나에서 판매되는 액상연료의 10%를 주에서 재배와 생산되는 바이오연료로 대체하는 것이다.

2007년 노스캐롤라이나 위원회는 이 계획의 완수를 위해 바이오연료 센터를 개설했고 주의 농부, 바이오연료 제조업자, 바이오연료 노동자와 소비자가 새로운 수백만 달러의 주 내 산업으로부터 혜택을 받게 될 것이다.

현재 이 센터는 바이오디젤 생산을 위해 가격이 비싼 기존의 대두(soybean)가 아닌 새로운 원료로부터의 바이오디젤 생산을 연구하고 있다. Wake Forest 대학의 Terrafinity 프로젝트는 폐 야채유(vegetable oil), 폐 동물성 지방, 재생 요리용 그리스와 도시 하수, 수처리 플랜트 폐기물로부터 추출된 오일 등을 이용한다.

다른 과학자들은 원료로서 조류를 이용하고 있다. Abdessadek Lachgar 교수는 " 구실에서 현재 그램당 11센트의 비용이 들고 있지만 향후 상업화될 경우 그 비용은 감소될 것으로 기대된다"고 말했다. [전문바로가기] [자료출처 : 한국과학기술정보연구원 해외과학기술동향]