Mankind in the Nanoworld
나노세계를 통해 본 인류

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Hyosun Lee
이효선

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Center for Nanomaterials and Chemical Reactions
나노물질 및 화학반응 연구단

The video shows the sequence of in situ transmission electron microscopy (TEM) images of platinum-cobalt (Pt3Co) bimetallic nanoparticles, where a cobalt oxide (CoO) layer is formed on the surface of the nanoparticles. The atoms in the nanoparticles, arranged in a regular array, seem to keep their position, but the atoms change slowly as the environment changes. Here, Pt3Co bimetallic nanoparticles are not observed in a high-vacuum environment, but in an oxygen gas (O2) environment measured in real time while applying heat. In this research, we have found that the cobalt atoms move to the surface of the nanoparticles atom by atom and form a single CoO layer on the top surface during the catalytic reaction, resulting in the improvement of the catalytic activity. While researching these small nanoparticles, we are reminded that mankind gradually tries to find a way to adapt to surrounding changes and moves toward a better direction.

우리의 눈으로는 보이지 않는 나노 세계를 자세히 들여다보자. 규칙적으로 나열된 나노입자 속 원자들은 제자리를 견고히 지킬 것만 같지만, 주변 환경이 바뀌면 원자들도 그에 맞춰 서서히 변화한다. 본 작품은 코발트 산화물(CoO) 층이 백금-코발트(Pt3Co) 합금 나노입자 표면에서 생성되고 있는 모습을 실시간으로 관찰한 투과전자현미경(TEM)* 영상이다. 산소 가스가 가득 들어찬 환경에서 열을 가하자 코발트 원자가 하나씩 합금 나노입자 표면으로 이동해 산화물 층을 형성한다. 그 과정에서 화학반응 속도를 빠르게 혹은 느리게 만드는 촉매 반응이 더 활성화된다. 변화하는 환경에 발맞춰 서서히 적응하고, 더 나은 방향으로 나아가는 인류의 모습을 작은 나노입자에서 비춰본다.

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Center for Nanomaterials and Chemical Reactions