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나노기술

1. 나비의 날개와 생선의 비늘의 사진을 인터넷에서 검색하여 표면 구조가 어떻게 되어 각도에 따라 색 변화와 빛 반사율이 다른지를 보이시오.새의 깃틀처럼 얇은 박막필름의 경우 윗면에서 일부 빛이 반사되고, 윗면을 통과하는 과정에서 굴절이 된 빛의 일부가 다시 아랫면에서 반사되어 올라오는 빛이 윗면을 통과하면서 또 굴절이 일어난다. 이 경우 양면에서 각각 반사된 빛은 간섭현상으로 서로 중첩이 되는데, 각각의 빛이 지나온 경로에 따라 위상이 서로 다를 수 있으므로 어떤 각도에서 볼 때는 중첩된 빛의 세기가 강해지기도 하고 따른 각도에서는 약해지기도 한다. 따라서 보는 각도에 따라 다른 색이 나타나는 것이다.몰포 나비의 날개에는 파란색소가 전혀 없다. 다만 날개의 표면구조가 독특해 파란색 파장의 빛만을 반사함으로써 그렇게 보는 것이다.” 실제 나비의 색은 독특한 표면구조가 붙어있지 않은 몸통이나 날개 가장자리에서 보듯이 거무튀튀하다. 이처럼 색소가 없이 색깔이 발생하는 경우를 ‘구조색’(structual color)이라고 부른다. 그렇다면 이 표면구조는 어떻게 생겼을까. 날개표면의 단면을 전자현미경으로 확대해보면 마치 기와를 얹은 것처럼 규칙적인 배열이 나타난다. 여기에 빛이 비추면 특정 파장의 빛만 반사되고 나머지는 통과한다. 이런 기하학적 형태를 광구조(photonic structure)라고 부른다. 광구조는 특정한 파장의 빛만을 반사시키고 나머지는 흡수하는 성질이 있다. 몰포나비의 광구조는 파란빛만을 반사시키게 설계된 셈이다.물포나비의 날개가 파란 이유는 날개에 잠재된 인분(나비, 나방 등의 날개에 붙은 비늘 같은 가루) 구조(그림)에 있다.2. 산화티타늄이 왜 햇빛차단제로 사용되는지를 적어 보세요.제품의 투명성을 감소시키고 불투명도를 높입니다. 또한 티타늄디옥사이드는 제품의 질을 악화시킬 수 있는 햇빛 (태양으로부터의 자외선 포함)을 흡수, 반사 또는 산란시킵니다.티타늄디옥사이드는 일부 자외선 차단 제품에 사용되는 중요한 활성 성분입니다. 자외선 차단제는 미국식품의약국 (FDA)에서 처방전 없이도 구입할 수 있는 OTC 의약품으로 규제됩니다. 따라서 자외선 차단제는 안전하고 효과적인 것으로 입증되어야 하며 FDA의 OTC 자외선차단제 모노그래프(monograph)에서 요구하는 모든 사항을 준수해야 합니다. 자외선 차단제에 함유된 각각의 개별적인 활성 성분은 FDA에 의해서 검토되고 FDA의 모노그래프 승인 목록 (외부 링크)에 등재된 성분만이 미국에서 판매되는 자외선 차단제에 사용될 수 있습니다.산화 티타늄은 자외선으로부터 피부를 보호하기 위해 자외선 차단제의 UV 필터로 사용됩니다. 햇빛에 노출되었을 때 UV 광선. 이산화 티타늄 나노 입자. 일광 차단제의 자외선 차단제로 25 % 사용시 사람에게 안전한 것으로 간주 할 수 있습니다.3. 표면에 존재하는 감쇄파는 재료의 특성을 표현한다. 나노물질을 이용하면 감쇄파를 응집시켜주는 슈퍼렌즈를 제작할 수 있다. 이러한 슈퍼렌즈의 특성과 활용은 어떤 것이 있나?

자연과학| 2021.11.30| 2페이지| 1,000원| 조회(175)

나노기술, 광자결정, 빛신호, 광학회로

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