KR102565806B1 - 금속 나노구조체 정제 - Google Patents

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Abstract

금속 나노구조체들을 포함하는 조성물을 정제하는 방법. 방법은, 조합물(combination) 내에서 저-종횡비 나노구조체들의 응집보다 조합물 내의 금속 나노구조체들의 응집을 촉진하는 조합물을 형성하기 위해 조성물 및 수-혼화성 폴리머를 조합하는 단계를 포함한다. 방법은, 조합물 내에서 금속 나노구조체들의 이전 농도보다 더 큰 금속 나노구조체들의 농도를 포함하는 침강 층을 형성하기 위해 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계를 포함한다.

Description

금속 나노구조체 정제
관련 출원들
본 출원은 "METAL NANOSTRUCTURE PURIFICATION"이라는 명칭으로 2019년 04월 03일자로 출원된 미국 가특허 출원 일련번호 제62/828,613호에 대한 우선권을 주장하며, 이러한 출원은 본원에 참조로서 포함된다.
기술분야
본 개시는, 금속 나노구조체들의 정제 및 정제된 금속 나노구조체들로 만들어진 투명 전도체들에 관한 것이다.
투명 전도체들은 광학적-투명 및 전기-전도성 필름들을 포함한다. 은 나노와이어들(Silver nanowire; AgNW)이 예시적인 나노구조체이다. 오늘날 AgNW들에 대한 예시적인 애플리케이션들 중 하나는 터치 패널들, 광전지 셀들, 평면 액정 디스플레이(liquid crystal display; LCD)들, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED)들, 착용형 디바이스들, 등과 같은 전자 디바이스들 내에 투명 전도체(transparent conductor; TC) 층들을 형성하는데 있다. 일반적으로, 다양한 기술들이 전도성 나노구조체들과 같은 하나 이상의 전도성 매체에 기반하여 투명 전도체들을 생산해왔다. 일반적으로, 전도성 나노구조체들은 긴-범위의 상호연결성을 통해 전도성 네트워크를 형성한다.
투명 전도체들을 이용하는 애플리케이션들의 수가 계속해서 증가함에 따라, 전도성 나노구조체들에 대한 요구를 충족시키기 위한 개선된 생산 방법들이 요구된다. 전통적인 정제 기술들은 침강을 통해 희망되지 않는 오염물질들의 레벨을 감소시키려고 시도한다. 그러나, 통상적인 침강 기술들은, 희망되지 않은 오염물질들로부터 전도성 나노구조체들의 적절한 분리를 위해 필요한 긴 세팅 시간의 결과로서 침강의 제한된 생산성 때문에 벤치탑(benchtop)보다 더 큰 규모들에서는 적절하지 않다.
국제공개공보 WO2019/034623 한국특허 공개번호 제10-2012-0065361호
일 측면에 따르면, 금속 나노구조체들을 포함하는 조성물을 정제하는 방법이 제공된다. 방법은, 조합물(combination) 내에서 저-종횡비 나노구조체들의 응집보다 조합물 내에서 금속 나노구조체들의 응집을 촉진하는 조합물을 형성하기 위해 조성물 및 수-혼화성 폴리머를 조합하는 단계를 포함한다. 방법은, 조합물 내에서 금속 나노구조체들의 이전 농도보다 더 큰 금속 나노구조체들의 농도를 포함하는 침강 층을 형성하기 위해 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계를 포함한다.
이상의 요약은 본원에서 논의되는 시스템들 및 방법들 중 일부 측면들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 간략화된 요약을 제공한다. 이러한 요약은 본원에서 논의되는 시스템들 및/또는 방법들의 광범위한 개괄이 아니다. 이는 이러한 시스템들 및/또는 방법들의 중요/핵심 엘리먼트들을 식별하거나 또는 범위를 설명하도록 의도되지 않는다. 요약의 유일한 목적은, 아래에서 제공되는 더 상세한 설명에 대한 서문으로서 일부 개념들을 간략화된 형태로 제공하는 것이다.
본원에서 제공되는 교시들이 대안적인 형태들로 실시될 수 있지만, 도면들에 예시된 특정 실시예들은 본원에서 제공되는 설명을 보충하는 단지 몇몇 예들에 불과하다. 이러한 실시예들은 본원에 첨부된 청구항들을 제한하는 것과 같은 제한적인 방식으로 해석되지 않아야 한다.
개시되는 내용은 특정한 부분들 및 부분들의 배열에서 물리적인 형태를 취할 수 있으며, 이의 실시예들이 본 명세서에서 상세하게 설명되며 본 명세서의 일 부분을 형성하는 첨부된 도면들에 예시된다.
도 1은, 본 개시에 따른 금속성 나노와이어들 및 저-종횡비 나노구조체들을 포함하는 혼합물을 정제하기 위한 폴리머-보조 침강의 방법의 일 예를 예시하는 순서도이다.
이제, 주제가, 예시로서 특정 예시적인 실시예들을 도시하며 본 개시의 부분을 형성하는 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 더 완전하게 설명된다. 이러한 설명은 알려진 개념들의 광범위한 또는 상세한 논의로서 의도되지 않는다. 당업자들에게 일반적으로 알려진 세부사항들은 생략될 수 있거나, 또는 요약 방식으로 처리될 수 있다.
본원에서 사용되는 특정 용어는 오로지 편의만을 위한 것이며, 개시되는 내용에 대한 제한으로서 간주되지 않아야 한다. 본원에서 사용되는 상대적인 언어는 도면들을 참조하여 가장 잘 이해될 것이며, 도면들에서 동일한 도면 부호들은 동일하거나 또는 유사한 아이템들을 식별하기 위하여 사용된다. 추가로, 도면들에서, 특정 특징들은 어느 정도 개략적인 형태로 도시될 수 있다.
다음의 주제는 방법들, 디바이스들, 컴포넌트들, 및/또는 시스템들과 같은 다양하고 상이한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 주제는 예들로서 본원에서 기술되는 임의의 예시적인 실시예들에 한정되는 것으로 해석되도록 의도되지 않는다. 오히려, 실시예들은 단지 예시적인 것으로 본원에서 제공된다.
프로세스 혼합물로부터 전도성 나노구조체들을 분리하고 정제하는 방법이 본원에서 제공된다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "전도성 나노구조체들" 또는 "나노구조체들"은 일반적으로, 예를 들어, 이것의 적어도 하나의 치수가 500 nm보다 더 작거나, 250 nm보다 더 작거나, 100 nm보다 더 작거나, 50 nm보다 더 작거나, 25 nm보다 더 작거나, 15 nm보다 더 작거나, 또는 10 nm보다 더 작은, 전기 전도성 나노-크기 와이어들을 지칭한다. 전형적으로, 나노구조체들은 금속성 재료, 예컨대 원소 금속(예를 들어, 전이 금속들) 또는 금속 화합물(예를 들어, 금속 산화물)로 만들어진다. 금속성 재료는 또한, 2개 이상의 유형들의 금속을 포함하는, 바이메탈(bimetallic) 재료 또는 금속 합금일 수 있다. 적절한 금속들은, 비제한적으로, 은, 금, 구리, 니켈, 금-도금 은, 백금 및 팔라듐을 포함한다.
나노구조체들은 임의의 형상 또는 기하구조일 수 있다. 주어진 나노구조체의 모폴로지(morphology)는, 나노구조체의 직경 분의 길이의 비율인 이것의 종횡비에 의해 간략화된 방식으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 특정 나노구조체들은 등방성 형상이다(즉, 종횡비=1). 전형적인 등방성 나노구조체들은 나노입자들을 포함한다. 선호되는 실시예들에 있어서, 나노구조체들은 이방성 형상이다(즉, 종횡비≠1). 이방성 나노구조체는 전형적으로 이것의 길이를 따른 길이 방향 축을 갖는다. 예시적인 이방성 나노구조체들은 본원에서 정의되는 바와 같은 나노와이어들, 나노로드(nanorod)들, 및 나노튜브들을 포함한다.
나노구조체들은 속이 차 있거나 또는 중공형일 수 있다. 속이 찬 나노구조체들은, 예를 들어, 나노입자들, 나노로드들 및 나노와이어(nanowire; "NW")를 포함한다. NW들은 전형적으로, 10보다 더 큰, 바람직하게는 50보다 더 큰, 더 바람직하게는 100보다 더 큰 종횡비들을 갖는 길고 얇은 나노구조체들을 지칭한다. 전형적으로, 나노와이어들은 500 nm보다 더 길거나, 1 μm보다 더 길거나, 또는 10 μm보다 더 긴 길이이다. "나노로드들"은 전형적으로, 10 이하의 종횡비들을 갖는 짧고 넓은 이방성 나노구조체들이다. 본 개시가 임의의 유형의 나노구조체들을 정제하는데 적용될 수 있지만, 간결함을 위하여, 은 나노와이어들("AgNW들" 또는 "NW들"로 간략하게 축약됨)의 정제가 일 예로서 설명될 것이다.
다수의 전자 애플리케이션들은 그들의 희망되는 성능을 달성하기 위해 TC 층의 전기적 및 광학적 속성들에 의존한다. 이러한 애플리케이션들은 전형적으로, 선호되는 속성들로서 높은 전기 전도율, 높은 광 투과율, 및 낮은 헤이즈(haze)를 요구한다. TC 층의 전기적 속성 및 광학적 속성은 NW들의 물리적 치수들 - 즉, 그들의 길이 및 직경, 그리고 더 일반적으로, 그들의 종횡비에 의존한다. 더 큰 종횡비를 갖는 NW들은, 더 낮은 밀도의 와이어들이 주어진 필름 비저항에 대하여 더 높은 투명도를 달성하는 것을 가능하게 함으로써 더 효율적인 전도성 네트워크를 형성한다. 각각의 NW가 전도체로서 간주될 수 있기 때문에, 개별적인 NW 길이 및 직경은 전체 NW 네트워크 전도율, 및 그에 따라서 최종 필름 전도율에 영향을 줄 것이다. 예를 들어, NW들이 더 길어짐에 따라, 전도성 네트워크를 만들기 위해 더 적은 것이 요구되며; 그리고 NW들이 더 얇아짐에 따라, NW 비저항이 증가하고 - 이는 주어진 수의 나노와이어들에 대하여 더 적은 전도성을 야기한다.
유사하게, NW 길이 및 직경은 TC 층들의 광학적 투명도 및 광 확산(헤이즈)에 영향을 줄 것이다. NW 네트워크들은, 나노와이어들이 필름의 매우 작은 부분을 구성하기 때문에 광학적으로 투명하다. 그러나, 나노와이어는 광을 흡수하고 산란시키며, 따라서 NW 길이 및 직경은, 전도성 NW 네트워크에 대한 광학적 투명도 및 헤이즈를 아주 크게 결정할 것이다. 일반적으로, 더 얇은 NW들은 TC 층들에서 증가된 투과율 및 감소된 헤이즈 - 전자 애플리케이션들에 대하여 바람직한 속성을 야기한다.
NW들을 제조하기 위해 사용되는 다수의 합성 프로세스들이 또한 산물들로서 다양한 저-종횡비 나노구조체들을 생성한다. 이러한 저-종횡비 나노와이어들(예를 들어, 나노입자들, 나노로드들, 마이크로입자들, 등)은, 이러한 구조체들이 네트워크의 전도율에 기여하지 않으면서 광을 산란시킴에 따라 TC 층에서 추가된 헤이즈를 생성한다. 이와 같이, 미정제(crude) NW 현탁액은 전형적으로 TC 층으로의 프로세싱 이전에 NW 현탁액으로부터 이러한 산물들을 제거하기 위한 추가적인 프로세싱(즉, 정제 단계들)을 필요로 한다.
그러나, NW들은 훨씬 더 작은 직경들(예를 들어, 수신 나노미터들의 범위)을 가지고 합성될 수 있으며, 이러한 더 작은 직경들은 낮은 종횡비의 나노구조체들과 같은 희망되지 않는 산물들의 치수들과 밀접하게 매칭된다. 산물들은 네트워크의 전도율에 기여하지 않으면서 광을 산란시키며, 이는 TC 층 내에 추가된 헤이즈를 야기한다. 이러한 헤이즈를 제한하기 위하여, 산물들의 적어도 일 부분이 NW들을 포함하는 조성물로부터 제거되어야 한다. 그러나, NW들과 산물들 사이의 크기, 조성, 및 구조의 유사성으로 인해, 고-품질 TC 필름들에 대하여 고-종횡비 NW들을 정제하는 것은 도전이다.
본 개시는, 고-종횡비 NW들을 포함하는 이러한 현탁액들을 포함하여, NW 현탁액들을 정제하는데 사용하기 위한 정제 방법을 설명한다. 본 방법의 실시예들은, 가역적 NW 응집을 유도하고 저-종횡비 나노구조체들보다 NW들의 우선적인(preferential) 침강에서 침강 보조제로서 역할하기 위한 점도-조절, 수-혼화성 폴리머를 사용하는 단계를 수반한다. 우선적인 침강 거동은, 20X, 또는 더 큰 산물 농도의 감소를 가지고 NW들의 효율적인 고-스루풋 정제를 가능하게 한다.
NW들은, 용액-기반 합성, 예를 들어, 금속 나노구조체들의 대규모 생산에서 합리적으로 효율적인 "폴리올" 프로세스에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, Sun, Y. 등, (2002) Science, 298, 2176; Sun, Y. 등, (2002) Nano Lett. 2, 165 참조. 폴리올 프로세스는, 폴리올에 의한 금속 나노구조체들의 전구체(예를 들어, 금속 염), 폴리비닐 피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone; "PVP") 존재 하에서, 적어도 2개의 하이드록실기들(예를 들어, 에틸렌 글리콜)을 포함하는 유기 화합물의 환원을 수반한다. 전형적으로, 폴리올들은 용매뿐만 아니라 환원제의 이중 기능들을 수행한다. 예시적인 폴리올들은, 비제한적으로, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 및 글리세롤을 포함한다.
폴리올 프로세스가 주로 NW들을 생성하는데 최적화될 수 있지만, 실제로는, 나조구조체들의 복합 모음(collection)이 반응 산물들로서 형성된다. 예를 들어, NW들 이외에도, 나노입자들, 나노큐브들, 나노로드들, 나노피라미드들 및 다중-쌍정(multiply-twinned) 입자들을 포함하는 다양한 모폴로지들의 금속 또는 금속 할로겐화물 나노구조체들이 또한 생성될 수 있다. 이러한 문제는 합성의 구성요소들 내의 미량의 오염물질들에 의해 초래되는 것으로 여겨지는 프로세스의 열악한 재현성으로 인해 악화된다.
본원에서 논의되는 바와 같이, 나노구조체들이 전도성 네트워크를 형성하는 TC를 형성하기 위하여, NW들이 아닌 존재하는 산물 나노구조체들의 양을 감소시키는 것이 바람직할 수 있으며, 이는, 다른 나노구조체들이 사실상 전도율이 기여하지 않을 수 있고 그들의 존재가 헤이즈에 기여할 수 있기 때문이다. 본원에서 사용되는 바와 같은, "저 종횡비 나노구조체들" 또는 "오염물질들"은, 예를 들어, 상대적으로 넓거나 및/또는 짧으며(예를 들어, 나노입자들, 나노로드들) 상대적으로 작은 종횡비(<10)를 갖는 나노구조체들을 포함한다. 이러한 저 종횡비 나노구조체들의 중 일부 또는 전부는 암시야 현미경 사진 상에서 그들의 빛나는 외관으로 인해 전도성 필름에서 "빛나는 물체"로서 보일 수 있다. 빛나는 물체들은, 따라서, 전도성 필름의 헤이즈를 상당히 증가시킬 수 있다.
미정제 제품들의 반응 혼합물에서 오염물질들로부터 NW들을 분리하는 것이 어렵거나 또는 비효율적인 것으로 증명되었다. 특히, 분리 방법은 침강을 포함하며, 이는, 폴리올 및 PVP를 포함하는 액체 상이 상청액을 형성하는 동안 나노입자들이 침전되는 것을 가능하게 한다. 그러나, 오염물질들은 일반적으로 NW들과 함께 침전되며, 분리하기가 매우 어려워진다. 이에 더하여, 함께-침전된 NW들 및 오염물질들은 흔히 액체 상으로 재-현탁되기 어려우며, 이는 추가적인 정제 노력을 방해한다. 또한, 특정 폴리올 용매들(예를 들어, 글리세롤)은 실온에서 너무 점성이어서 상당한 양의 나노구조체들이 침전될 수 있기 이전에 장기간의 침강 프로세스가 필요할 수 있다.
실시예들은, 10보다 더 작은 종횡비를 갖는 금속 나노구조체들(예를 들어, 나노입자들 및 나노로드들)과 같은 오염물질들에 더하여 NW들을 포함하는 미정제 반응 혼합물로부터 NW들을 분리하는 합성-후 정제 방법을 제공한다. 정제 프로세스는, NW들 및 오염물질들을 포함하는 반응 혼합물에, 예를 들어, 덱스트린, 전분, 키틴, 키토산, 글리코겐, 셀룰로오스, 등과 같은 점도-조절, 수-혼화성 폴리머 다당류를 도입하는 것을 수반한다. 다당류의 도입은, 전통적인 중력-기반 침강 프로세스와 연관된 제한들 중 일부를 극복하며(예를 들어, 개선된 침전 레이트를 제공함) 대량 생산으로 확장가능하다. 또한, 특히, 정제 프로세스는, 가역적 NW 응집을 유도하고 저-종횡비 나노구조체들보다 NW들의 우선적인 침강에서 침강 보조제로서 역할하기 위한 점도-조절, 수-혼화성 폴리머 다당류를 사용하는 단계를 수반한다.
도 1은, 하나의 예시적인 나노구조체로서 금속성 NW들 및 저-종횡비 나노구조체들을 포함하는 혼합물을 정제하기 위한 폴리머-보조 침강의 방법(100)의 예시적인 실시예를 예시하는 순서도이다. 이와 같이, 방법의 예는 NW들에 초점을 맞춘 정제와 관련하여 수행된다. 그러나, 예시적인 방법이 다른 나노구조체들에 초점을 맞춘 정제에 대해 적용가능하다는 것이 이해될 것이다.
본 개시에 따른 예시적인 방법에 대한 예시적인 전구체로서, 반응 조성물은, 액체 매질(예를 들어, 에틸렌 글리콜 및 물, 물, 등) 내에 NW들 및 저-종횡비 나노구조체들의 조합을 포함하는 폴리올 프로세스에 의해 생성된다. 물론, 예시적인 전구체는 다양한 방식들로 변화되거나, 제공되거나 할 수 있으며, 이와 같이 본 개시에 대한 제한이 아니다.
방법(100)의 단계(102)에서, 필요한 경우, 최대 2.5 wt% 이하의 농도에 이르기까지 0.04 wt% 이상의 금속(예를 들어, 은) 농도를 수립하기 위해 반응 조성물에 적절한 양의 희석제(예를 들어, 탈이온수)를 도입함으로써 반응 조성물이 희석된다. 단계(102)가 선택적으로 간주될 수 있음이 이해될 것이다(예를 들어, 조성물이 이미 수용가능한 희석 상태를 갖는 경우, 등).
예를 들어, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methylcellulose; "HPMC")와 같은 수-혼화성 폴리머가 단계(104)에서 희석된 반응 조성물에 도입되며, 조성물이 혼합된다. 적절한 양의 HPMC 또는 다른 폴리머 재료는, 최대 0.30 wt%의 농도에 이르는, 적어도 0.02 wt%의 폴리머 농도를 수립하기 위해 도입된다. 희석된 반응 조성물의 액체 매질과 조합된 HPMC는, HPMC의 첨가 이전에 희석된 반응 조성물이 나타내는 원래 점도로부터 희석된 반응 조성물의 점도를 증가시키는 점탄성 속성들을 나타낸다. 에틸렌 글리콜/물 혼합물에서 HPMC의 열악한 용해도는 희석된 반응 조성물 내의 NW들의 응집 및 희석된 반응 조성물로부터 응집된 NW들의 침강을 촉진하는 것으로 여겨진다.
첨가된 HPMC를 갖는 희석된 반응 조성물은 단계(106)에서 침강을 겪는다. 다양한 침강 기술들, 디바이스들 등이 이용될 수 있다. 예를 들어, 2 내지 20 mm 사이의 침강 높이, 또는 다른 희망되는 높이가 침강 컨테이너 내에 수립되고, 수일, 예를 들어, 1-5일, 추가적인 예들로서 최대 21일의 침강 기간 동안 방해를 받지 않고 안정되도록 허용된다. 침강의 세부사항들이 본 개시에 대한 특정 제한일 필요는 없다.
침강 기간 이후의 선택적이지만 논리적인 다음 단계로서, 상청액이 단계(108)에서 배출되며, 이는 희석된 반응 조성물보다 이로부터 가라앉은 응집된 덩어리들로 NW들을 포함하는 침강 층을 남긴다. 대부분의 NW들이 침전되며, 여기에서 침강물 내의 NW들의 농도는 상청액에 남겨지는 NW들의 농도보다 더 크다. 배출된 상청액은, 저-종횡비 나노구조체들보다 NW들을 더 응집시키는 HPMC 또는 다른 폴리머 물질의 존재의 결과로서 주로 저-종횡비 나노구조체들을 포함한다. 침강 층 내의 NW 농도의 실시예들은 반응 조성물 또는 희석된 반응 조성물 내의 NW들의 농도보다 적어도 10x, 또는 선택적으로 15x, 또는 선택적으로 적어도 20x 더 클 수 있다.
단계(110)에서, 침강 층 내에 남아 있는 NW들은 선택적으로 수용액(예를 들어, 탈이온수)에 재-현탁될 수 있다. 수용액 내의 NW 농도의 추가적인 정제가 희망되는 경우, 반응 혼합물로서 수용액을 가지고 시작하여 이상의 프로세스가 반복될 수 있다. 물론, 재-현탁에 관한 변형들이 가능하고 고려된다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 재현탁은, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol; IPA), 등과 같은 알코올의 사용을 통할 수 있다.
전형적으로, 합성된 미정제 반응 혼합물에서와 같이, 저-종횡비 나노구조체들 대 NW들의 비율은 2 내지 15의 범위 내이다. 저 종횡비 나노구조체들은 10보다 더 작은 종횡비들을 갖는다(예를 들어, 나노입자들 및 나노로드들). 이상의 침강 정제 프로세스 이후에, 저-종횡비 나노구조체들 대 NW들의 비율은 크게 감소되며, 바람직하게는 0.8 미만, 바람직하게는 0.5 미만, 바람직하게는 0.2 미만, 또는 바람직하게는 0.1 미만으로 감소된다.
예시적인 방법(100)이 수정될 수 있으며 본 개시에 대한 제한일 필요가 없음이 이해될 것이다. 예를 들어, 예시적인 방법의 단계들 중 일부는 선택적이거나, 수정되거나, 상이한 순서/동시에 수행될 수 있는 등이다.
단계들이 선택적이거나/수정되는 방법의 일 예로서, 본 개시에 따른 방법은 다음과 같을 수 있다: 금속 나노구조체들을 포함하는 조성물을 정제하는 방법. 방법은, 조합물 내에서 저-종횡비 나노구조체들의 응집보다 조합물 내의 금속 나노구조체들의 응집을 촉진하는 조합물을 형성하기 위해 조성물 및 수-혼화성 폴리머를 조합하는 단계, 및 조합물 내에서 금속 나노구조체들의 이전 농도보다 더 큰 금속 나노구조체들의 농도를 포함하는 침강 층을 형성하기 위해 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계를 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, "제 1", "제 2", 및/또는 유사한 용어는 시간적인 측면, 공간적인 측면, 순서 등을 의미하도록 의도되지 않는다. 오히려, 이러한 용어들은 단지 특징부들, 엘리먼트들, 아이템들 등에 대한 식별자들, 명칭들 등으로서 사용된다. 예를 들어, 제 1 물체 및 제 2 물체는 일반적으로 물체 A 및 물체 B 또는 2개의 상이한 또는 2개의 동일한 물체들 또는 동일한 물체에 대응한다.
또한, "예"는 본원에서 사례, 예시 등으로서 역할하는 것으로서 사용되며, 반드시 유리한 것은 아니다. 본원에서 사용되는 "또는"은 배타적인 "또는"이 아니라 포괄적인 "또는"을 의미하도록 의도된다. 이에 더하여, 본 출원에서 사용되는 바와 같은 "일(a 및 an)"은, 달리 명시되거나 또는 문맥으로부터 단수형을 지시하는 것이 명확하지 않은 한, "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 또한, A 및 B 중 적어도 하나 및/또는 유사한 용어는 일반적으로 A 또는 B 또는 A 및 B 둘 모두를 의미한다. 또한, 이러한 정도로, 용어들 "포함한다", "갖는", "구비한" 및 이의 변형들이 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용되며, 이러한 용어들은 용어 "포함하는"과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.
내용이 구조적 특징들 및 방법론적 행위들에 특유한 표현으로 설명되었지만, 청구된 청구항들에서 정의되는 내용이 반드시 이상에서 설명된 특정 특징들 또는 행위들에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 이상에서 설명된 특정 특징들 및 행위들은 청구항들 중 적어도 일부를 구현하는 예시적인 형태들로서 개시된다.
본원에서 실시예들의 다양한 동작들이 제공된다. 본원에서 동작들의 일부 또는 전부가 설명되는 순서는, 이러한 동작들이 반드시 순서 종속적인 것을 의미하도록 해석되지는 않아야만 한다. 대안적인 순서화가 본 설명의 이익을 갖는 당업자에 의해 이해될 것이다. 추가로, 동작들 모두가 필수적으로 본원에서 제공되는 각각의 실시예에 존재해야 하는 것은 아니라는 것이 이해될 것이다. 또한, 일부 실시예들에서는 모든 동작들이 필수적인 것은 아니라는 것이 이해될 것이다.
또한, 본 개시가 하나 이상의 구현예들과 관련하여 도시되고 설명되었지만, 균등한 대안예들 및 수정예들이 본 명세서 및 첨부된 도면들의 숙독 및 이해에 기초하여 다른 당업자들에게 떠오를 것이다. 본 개시는 이러한 수정예들 및 대안예들 전부를 포함하며, 오로지 다음의 청구항들의 범위에 의해서만 제한된다. 특히, 이상에서 설명된 컴포넌트들(예를 들어, 엘리먼트들, 자원들, 등)에 의해 수행되는 다양한 기능들과 관련하여, 이러한 컴포넌트들을 설명하기 위해 사용되는 용어들은, 달리 표현되지 않으면, 심지어 개시된 구조들과 구조적으로 균등하지 않더라도, 설명된 컴포넌트의 지정된 기능을 수행하는 임의의 컴포넌트(예를 들어, 기능적 등가물)에 대응하도록 의도된다. 이에 더하여, 본 개시의 특정 특징이 몇몇 구현예들 중 오직 하나에 관해서만 개시되었지만, 이러한 특징이 임의의 주어진 또는 특정 애플리케이션에 대해 바람직할 수 있으며 유리할 수 있는 바와 같이 다른 구현예들의 하나 이상의 다른 특징들과 결합될 수 있다.

Claims (17)

  1. 금속 나노구조체들 및 저-종횡비 나노구조체들을 포함하는 조성물을 정제하는 방법으로서,
    금속 나노구조체들 및 저-종횡비 나노구조체들을 포함하는 상기 조성물을 형성하는 단계;
    조합물(combination) 내에서 상기 저-종횡비 나노구조체들의 응집보다 상기 조합물 내에서 상기 금속 나노구조체들의 응집을 촉진하는 조합물을 형성하기 위해 상기 조성물 및 수-혼화성 폴리머를 조합하는 단계; 및
    상기 조합물 내에서 상기 금속 나노구조체들의 이전 농도보다 더 큰 상기 금속 나노구조체들의 농도를 포함하는 침강 층을 형성하기 위해 상기 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계를 포함하며,
    상기 수-혼화성 폴리머는 상기 조성물의 점도를 조절하며, 상기 침강 층 내의 금속 나노구조체들의 농도는 상기 조성물 내의 금속 나노구조체들의 농도보다 적어도 10 배 더 높고,
    상기 저-종횡비 나노구조체들은 10 보다 작은 종횡비를 갖고,
    상기 금속 나노구조체들은 10 이상의 종횡비를 갖는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수-혼화성 폴리머는 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스를 포함하는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방법은, 희석된 농도를 달성하기 위해 상기 조성물에 희석제를 도입하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 조성물에 희석제를 도입하는 단계는 상기 조성물 및 수-혼화성 폴리머를 조합하는 단계 이전에 발생하는, 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 방법은, 상기 침강 층으로부터 상청액을 배출하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 방법은, 상기 침강 층 내에 유지된 상기 금속 나노구조체들을 재현탁하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 나노구조체들은 은 금속을 포함하는, 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 나노구조체들은 나노와이어들을 포함하는, 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계 이후에, 상기 금속 나노구조체들에 대한 상기 저-종횡비 나노구조체들의 비율은 0.8보다 더 작은, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계 이후에, 상기 금속 나노구조체들에 대한 상기 저-종횡비 나노구조체들의 비율은 0.5보다 더 작은, 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계 이후에, 상기 금속 나노구조체들에 대한 상기 저-종횡비 나노구조체들의 비율은 0.2보다 더 작은, 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 조합물이 침강 프로세스를 겪게 하는 단계 이후에, 상기 금속 나노구조체들에 대한 상기 저-종횡비 나노구조체들의 비율은 0.1보다 더 작은, 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 저-종횡비 나노구조체들은 나노입자들을 포함하는, 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 저-종횡비 나노구조체들은 나노로드들을 포함하는, 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
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