맥신 MXene

맥신은 센서, 전극재료 등으로 쓸 수 있는 전천후 물질을 뜻한다.

고유한 2차원 구조에 따른 금속 특성을 지녀 전기전도도(전기가 잘 통하는 성질)가 우수하다. 친수성(물과 친한 성질)도 높아 센서, 전극재료, 의약품 성능을 높일 것으로 기대를 모은다.

맥신은 전이금속에 탄소층(탄소, 질소)이 교대로 쌓여진 2차원 물질로, 2011년 발견됐다.

금속층에는 10여종의 금속원소가, 탄소층에는 탄소와 질소가 위치할 수 있다.

합성할 수 있는 조합 숫자도 많고, 금속층과 탄소층의 두께도 조절할 수 있다. 이에 과학계에서는 실제 얻을 수 있는 소재가 수천, 수만 개에 이를 수 있다고 보고 있다.

일반적으로 맥신은 맥스(MAX)라는 딱딱한 돌처럼 생긴 ‘세라믹 물질’에서 만든다.

M은 금속, A는 알루미늄, X는 탄소를 의미한다. 강한 산이 포함된 수용액에 맥스를 담근 뒤 부식작용을 통해 알루미늄과 같은 금속 원소를 없앤다.이때 수용액에 있는 수산화물, 산소, 불소와 같은 분자는 맥신 표면에 남게 된다.


수용액으로 쓰는 산의 농도와 온도에 따라 제조할 수 있는 맥신의 종류와 생산 속도, 품질 등이 결정된다. 가령 어떤 분자가 얼마나 표면을 덮느냐에 따라 맥신의 특성이 달라지는 식이다. 같은 맥신을 제조하더라도 표면 분자의 분포에 따라 전혀 다른 특성을 지닌 맥신을 얻게 된다.

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대량생산 가능성에 주식시장 요동…‘맥신’이 뭐기에[과학이 궁금해]