나노기술의 세계 최초 사용은 2,600년 전 인도에서 이루어졌습니다!

2015년 인도 첸나이에서 약 450km 떨어진 무명의 마을에서 기원전 3~6세기로 거슬러 올라가는 도시의 유적이 발견되었습니다. 이제 과학자들은 발굴 현장인 Keeladi의 부서진 도자기 조각과 인공물에서 2,600년 전에 세계 최초로 알려진 나노기술의 사용을 발견했습니다. 연구 결과는 에 문서화되었습니다. '네이처'에 게재된 논문 11월 2020합니다.

마두라이의 Wolrd Tamil Sangam에서 열린 Keeladi 전시회에 전시된 다양한 유물. 파일 | 사진 제공: 힌두교/R. 아쇼크
마두라이의 Wolrd Tamil Sangam에서 열린 Keeladi 전시회에 전시된 다양한 유물. 파일 | 사진 제공: 힌두교/R. 아쇼크

"이전에 알려진 가장 오래된 탄소 나노구조는 16~18세기 다마스쿠스 블레이드에서 발견되었습니다." 논문의 교신 저자인 Dr Nagaboopathy Mohan은 말했습니다. 그만큼 다마스쿠스 칼날(강철검), 사실, 인도에서도 만들어졌습니다. "다마스커스 칼날에 사용되는 코팅 기술은 인디언들에게만 알려진 것으로 보입니다." 모한이 덧붙였다.

그 이전에는 7~8세기 이슬람 도기에서 금과 은 나노입자가 발견되었고, 로만 리쿠르구스 컵 4세기부터. 또한, 내식성 하늘색 안료로 알려진 마야 블루, 서기 9세기에 처음 생산되었으며, 콜롬비아 이전의 마야 도시인 치첸이차에서 발견되었습니다. 남색 염료를 화학적으로 결합하여 환경에 안정한 안료를 생성한 나노 기공이 있는 점토를 함유한 복합 소재입니다.

이제 인도의 작은 마을인 킬라디(Keeladi)에서 발견된 이 위대한 고고학적 발견은 나노기술의 가장 오래된 알려진 사용을 천 년이나 앞당겼습니다.

Keeladi 도자기에서 발견된 탄소 나노튜브는 나노기술의 가장 오래된 알려진 사용을 천 년이나 앞당겼습니다.
Keeladi 도자기에서 발견된 탄소 나노튜브는 나노기술의 가장 오래된 알려진 사용을 천 년이나 앞당겼습니다.

탄소 나노튜브는 직경이 1991억분의 800미터인 탄소 튜브입니다. 그들의 발생은 XNUMX년 일본 과학자 Sumio Iijima에 의해 발견되었습니다. 그 이후로 연구자들은 그것을 합성하는 여러 가지 방법을 생각해 냈습니다. 가장 일반적인 방법은 XNUMX°C의 고온에서 복잡한 공정을 포함하는 화학 기상 증착이라고 Mohan은 설명했습니다.

그래서 연구원들은 도자기 파편에 검은색 코팅이 된 것을 보았을 때 특별한 것을 발견하지 못할 것이라고 생각했습니다. "사실, 우리는 비정질 유형 서명을 볼 것으로 예상했습니다. 일반인의 용어로 숯 페이스트 종류의 코팅입니다." 모한이 말했다. 그러나 그들은 "완벽"에 가까운 정교한 기술을 보았습니다.

과학자들은 코팅이 나노기술의 정교한 사용의 결과가 아니라 목탄 페이스트가 될 것으로 예상했습니다.
과학자들은 코팅이 나노기술의 정교한 사용의 결과가 아니라 목탄 페이스트가 될 것으로 예상했습니다.

이 논문은 이 나노튜브의 평균 직경이 0.6나노미터(나노미터는 0.4억분의 XNUMX미터)인 것으로 밝혀졌다고 말했습니다. 시스템에 결함이 없는 상태인 이론적 한계는 XNUMX나노미터입니다.

나노기술의 세계 최초 사용은 2,600년 전 인도에서 이루어졌습니다! 1
FEM-2100 Plus 전자현미경과 FEI Techani T20 전자현미경을 사용하여 관찰한 나노튜브 샘플.

“실제로 결함이 없거나 이론적인 기준에 가까운 물질을 합성하는 것은 쉽지 않습니다. 어떤 합성 과정에서도 압력, 온도, 농도 등의 국부적인 변동이 항상 있기 때문에" 모한이 설명했다. "이론적 한계에 대한 직경 폐쇄와 함께 Keeladi 코팅에서 발견되는 탄소 나노튜브의 직경은 제조 공정에 대한 정확한 제어와 해당 기술의 숙련도를 입증합니다." 이것이 나노구조가 XNUMX년 동안 살아남은 이유일 수 있습니다.

"Keeladi 도자기를 독특하게 만드는 것은 코팅이 시간에 따른 마모를 능가하는 표면 안정성과 부드러움을 유지한다는 것입니다." 모한이 말했다. 도자기를 만들기 위한 소성 과정을 거치면 나노튜브가 형성되는 온도에 도달하는 식물성 재료가 사용되었을 가능성이 있습니다. "그러나 정확한 제조 및 코팅 공정은 아직 이해되지 않았습니다."

탄소나노구조체는 강도가 높고 무게가 가볍기 때문에 열과 전기를 잘 전도한다. 그들은 현재 전자 장치, 센서, 트랜지스터, 배터리 및 의료 장비 등 여러 응용 분야에서 사용하기 위해 탐색되고 있습니다. 킬라디 도기 파편에서는 내부에 검은색 코팅이 되어 있었습니다. 그것은 정착지가 그것들을 합성하는 방법을 알고 있었지만 그 효과를 인식하지 못했을 가능성을 열어줍니다.

“이 도자기들이 식용으로 사용되었다면 고대 문명은 탄소나노튜브의 세포독성(인간 친화성)을 알고 있었을 것입니다.” 종이 말했다. “그것은 '독성에 대해 알고 있습니까?'라는 질문을 반영한 것입니다. 지금까지 탄소나노튜브의 독성이 제대로 알려져 있지 않았기 때문”이라고 말했다. 모한이 말했다.

“현 국가 정책에서는 인체적합성이 명확하게 정의되지 않은 경우 국내 및 식용 목적으로 재료를 사용하는 것에 대한 법적 승인을 쉽게 허용하지 않습니다.” 따라서 다음으로 해야 할 일은 이 코팅의 목적을 이해하는 것이라고 덧붙였습니다. "우리는 이 고대 문명에 대해 대단한 것을 알게 될지도 모릅니다."