KR20100056191A - Method for preparing capped nanotube and the same thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a nanotube is provided, which enables filling of functional materials without chemical treatment. CONSTITUTION: A method for manufacturing a nanotube comprises: a first step of forming a nanotube(20) in a plurality of pores formed in the anodized aluminum template(10); a second step of laminating stopper material(30) on the anodized aluminum template and nanotube; and a third step of sealing the nanotube by hammering the stopper material using a microbead(40) made of metal. The stopper material has higher hardness than that of microbead.

Description

마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 나노튜브{Method for preparing capped nanotube and the same thereof}Method for preparing a stopper-shaped nanotubes and nanotubes produced by the same {Method for preparing capped nanotube and the same

본 발명은 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 나노튜브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마개물질을 해머링(hammering)하여 나노튜브를 봉인하는 단계를 포함하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 나노튜브에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a stopper-shaped nanotubes and nanotubes produced by the same, and more particularly to a stopper-shaped nanotubes comprising the step of sealing the nanotubes by hammering the stopper material (hammering) It relates to a method of preparation and a nanotube produced thereby.

최근 다기능 나노튜브에 대해 약물/유전자 이송, 세포 분리 및 암 진단과 같은 바이오 메디컬 응용분야에서 관심이 높아지고 있다. Recently, interest in biomedical applications such as drug / gene transfer, cell isolation, and cancer diagnosis has increased for multifunctional nanotubes.

특히, 지난 수년 동안 실리콘 나노튜브는 내외부가 서로 다르게 변형될 수 있기 때문에 다기능 나노장치의 제조를 위한 출발 물질, 생분리 및 약물 전달 운송체로 각광받고 있다. In particular, silicon nanotubes have been spotlighted as starting materials, bioseparation and drug delivery vehicles for the manufacture of multifunctional nanodevices because of the different deformations inside and outside the past several years.

일반적으로 템플레이트 합성으로 수득되는 튜브 구조는 내측과 외측이 다르게 기능화될 수 있고, 또한 연속적인 표면 개질을 통해 다기능의 플랫폼(platform) 을 제공할 수 있다. 이들의 내부 공간에 약물이 로딩될 수 있고 일측의 개구부는 약물/유전자 방출을 조절하는 게이트로서 기능할 수 있다. 따라서, 이러한 나노튜브 개구부의 구조를 컨트롤하여 약물/유전자의 흡수 및 방출 속도를 정교하게 조절하여 이송 시스템을 발전시키거나, 나노튜브 내부에 원하는 기능성 분자 또는 나노 입자를 함유하도록 하는 다기능 나노튜브 개발을 위한 연구가 활발하다.In general, the tube structure obtained by template synthesis can be functionalized differently inside and outside, and can also provide a multifunctional platform through continuous surface modification. Drugs may be loaded into their internal spaces and the openings on one side may serve as gates to regulate drug / gene release. Therefore, by controlling the structure of these nanotube openings, precisely control the rate of absorption and release of the drug / gene to develop a transport system or to develop multifunctional nanotubes that contain the desired functional molecules or nanoparticles inside the nanotubes. The research for this is active.

종래에는 약물/유전자 방출을 조절하는 게이트로서 개구부에 마개를 형성하는 방법으로 실리카 나노튜브의 아민 기능기와 알데하이드 기능기 사이의 화학반응을 통해 실리카 나노튜브의 개구를 봉인(capping)하는 코킹방법이 사용되어 왔다. 그러나 상기 방법은 수율이 낮고, 완벽한 봉인이 이루어지지 않는 문제가 있었다. Conventionally, a caulking method is used to seal an opening of a silica nanotube through a chemical reaction between an amine functional group and an aldehyde functional group of the silica nanotube by forming a plug in the opening as a gate for controlling drug / gene emission. Has been. However, the method has a low yield, there is a problem that a perfect seal is not made.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 재현성이 높고, 완벽하게 나노튜브를 봉인할 수 있는 방법 및 이에 의해 제조된 마개가 형성된 나노튜브에 관한 것이다.The present invention is to solve the conventional problems, the object of the present invention relates to a method capable of sealing the nanotubes with high reproducibility, and a nanotube with a stopper formed thereby.

본 발명의 하나의 양상은, 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿에 형성된 다수의 포어(pore)에 나노튜브를 형성하는 단계 ; 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿과 나노튜브 상에 마개물질을 적층하는 단계 ; 및 금속으로 형성된 마이크로비드로 상 기 마개물질을 해머링(hammering)하여 상기 나노튜브를 봉인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브의 제조방법 및 이에 의한 나노튜브에 관계한다. One aspect of the present invention includes forming nanotubes in a plurality of pores formed in an anodized aluminum oxide (AAO) template; Stacking a stopper material on the anodized aluminum oxide (AAO) template and the nanotube; And sealing the nanotubes by hammering the plug material with microbeads formed of a metal, and a method of manufacturing a stopper-shaped nanotube, and the nanotubes thereby.

본 발명의 마개가 형성된 나노튜브의 제조방법은 제조기술이 용이하고, 재현성 우수하고 및 완벽한 봉인이 가능하다. 또한, 상기 방법은 나노튜브 내부의 표면에 화학처리 없이도 기능성 물질을 충진할 수 있으며, 더 나아가 마개물질의 선택폭이 매우 넓다.The method of manufacturing the stopper formed nanotubes of the present invention is easy to manufacture technology, excellent reproducibility and perfect sealing is possible. In addition, the method can be filled with a functional material without chemical treatment on the surface of the nanotubes, and furthermore the choice of plug material is very wide.

이하에서 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 제조방법을 나타낸다.1 shows a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 의하면, 본 발명의 일구현예에 의한 방법은 나노튜브를 형성하는 단계, 마개물질을 적층하는 단계 및 상기 마개물질을 해머링(hammering)하여 상기 나노튜브를 봉인하는 단계를 포함한다. According to FIG. 1, a method according to an embodiment of the present invention includes forming a nanotube, stacking a stopper material, and sealing the nanotube by hammering the stopper material.

이하에서 각 단계별로 본 발명을 상술하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail for each step.

양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿에 형성된 다수의 포어(pore)에 나노튜브를 형성하는 단계Forming nanotubes in a plurality of pores formed in an anodized aluminum oxide (AAO) template

양극 산화알루미늄(이하에서 "AAO"로 약칭함) 템플릿을 이용한 나노구조체의 합성은 AAO 템플릿에 화학적 증착법을 이용한 탄소나노튜브의 합성, AAO 템플릿의 안벽에 나트륨 나노튜브의 형성, AAO 템플릿을 이용한 LiMn2O4 나노와이어 합성 등이 알려져 있다. Synthesis of nanostructures using anodized aluminum oxide (hereinafter abbreviated as "AAO") template, the synthesis of carbon nanotubes using chemical vapor deposition on AAO templates, the formation of sodium nanotubes on the inner walls of AAO templates, LiMn2O4 using AAO templates Nanowire synthesis and the like are known.

일반적으로, AAO 템플릿을 이용한 나노구조체의 제조방법은 제작된 나노구조체의 형상이 곧고 균일한 실린더 형태를 가지며 고밀도라는 장점이 있다. In general, the method of manufacturing a nanostructure using the AAO template has the advantage that the shape of the fabricated nanostructure is straight, uniform cylinder shape and high density.

본 발명에서도 공지된 AAO 템플릿(10)을 이용하여 나노튜브(20)를 제조한다.The nanotube 20 is also manufactured using the AAO template 10 known in the present invention.

상기 나노튜브(20)는 여러 종류의 소재로부터 합성될 수 있다. 즉, 금속, 고분자, 반도체, 탄소 등으로 만들어질 수 있다. The nanotubes 20 may be synthesized from various kinds of materials. That is, it may be made of metal, polymer, semiconductor, carbon, and the like.

상기 나노튜브가 바람직하게는 실리카, 탄소, 산화티타늄, 산화텅스텐 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 재료를 이용하여 제조될 수 있다. The nanotubes may be prepared using one material preferably selected from the group consisting of silica, carbon, titanium oxide, tungsten oxide and silicon.

AAO 템플릿(10) 내부를 졸-겔 방법으로 실리카를 코팅하여 실리카 나노튜브를 제조할 수 있다.  Silica nanotubes may be prepared by coating silica inside the AAO template 10 by a sol-gel method.

상기 실리카 졸 용액은 실리카 전구체를 알콜 및/또는 물에 교반하여 중합시킴으로써 제조할 수 있다. 상기 실리카 전구체로는 클로르실란 또는 테트라알콕시실란을 예로 들 수 있으며, 이때 알콕시기는 C1~C5의 직쇄 또는 측쇄의 알콕시기인 것이 바람직하다. 또한, AAO 템플릿에 흡착되어 건조 및 산화과정에서 실리카(silicon dioxide)를 형성할 수 있는 것이라면 어느 것이나 실리카 전구체로 사용할 수 있다.The silica sol solution may be prepared by stirring the silica precursor in alcohol and / or water to polymerize. Examples of the silica precursor include chlorsilane or tetraalkoxysilane, wherein the alkoxy group is preferably a C1 to C5 straight or branched alkoxy group. In addition, any silica adsorbent may be used as a silica precursor as long as it can be adsorbed on the AAO template to form silica (silicon dioxide) during drying and oxidation.

상기 나노튜브는 20 nm ~ 400 nm 의 직경과 100 nm ~ 30 micron 의 길이를 갖도록 제조될 수 있으나 이에 반드시 한정되는 아니다. The nanotubes may be manufactured to have a diameter of 20 nm to 400 nm and a length of 100 nm to 30 micron, but is not limited thereto.

양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿과 나노튜브 상에 마개물질을 적층하는 단계 Depositing a stopper material on the anodized aluminum (AAO) template and the nanotube

상기 단계는 상기 AAO템플릿(10)과 나노튜브(20) 상에 마개물질(30)을 적층하는 단계이다.The step is laminating the plug material 30 on the AAO template 10 and the nanotubes (20).

상기 마개물질(30)이 상기 마이크로비드(40)보다 모스경도가 작은 것이 바람직하다. 상기 마개물질이 금, 은, 니켈, 백금, 팔라듐 또는 이들의 합금일 수 있다. It is preferable that the plug material 30 has a Mohs hardness smaller than that of the microbeads 40. The plug material may be gold, silver, nickel, platinum, palladium or an alloy thereof.

상기 마개물질(30)을 템플릿 및 나노튜브 상에 적층하는 방법은 열 증착, 전자빔 증착, 플라즈마 증착, 스퍼터링, 레이저빔 증착법 등을 사용할 수 있다.The plug material 30 may be laminated on the template and the nanotube using thermal deposition, electron beam deposition, plasma deposition, sputtering, laser beam deposition, or the like.

상기 마개물질(30)이 생분해성 수지일 수 있다. 상기 생분해성 마개물질로는 지방족 폴리에스테르계 수지(PBS등), 폴리 카프로락탐, 폴리락틱산(PLA), P(HB-HV)(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydoxyvalerate) copolymers), 키토산, PLGA(polylactic-co-glycolic acid), 젤라틴, 전분/PVA계등이 사용될 수 있다. The plug material 30 may be a biodegradable resin. The biodegradable stopper materials include aliphatic polyester resins (PBS, etc.), polycaprolactam, polylactic acid (PLA), P (HB-HV) (poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydoxyvalerate) copolymers), Chitosan, polylactic-co-glycolic acid (PLGA), gelatin, starch / PVA system and the like can be used.

상기 생분해성 마개물질을 적층하는 방법은 스크린 인쇄법, 프린팅법, 스핀코팅법, 딥핑법(dipping), 잉크분사법을 통하여 형성할 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. The method of laminating the biodegradable stopper material may be formed by screen printing, printing, spin coating, dipping, or ink spraying, but is not limited thereto.

상기 적층된 마개물질의 두께는 10 nm 내지 500 nm일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of the stacked plug material may be 10 nm to 500 nm, but is not necessarily limited thereto.

도 2a는 나노튜브 상에 마개물질을 적층한 후에 나노튜브의 SEM(scanning electron microscopy)을 나타낸다. 도 2a를 참조하면, 상기 마개물질을 템플릿 및 나노튜브 상에 적층되어도 포어(pore)가 개구되어 있음을 알 수 있다.Figure 2a shows a scanning electron microscopy (SEM) of the nanotubes after laminating the plug material on the nanotubes. Referring to FIG. 2A, it can be seen that pores are opened even when the plug material is stacked on the template and the nanotube.

금속으로 형성된 마이크로비드로 상기 마개물질을 해머링(hammering)하여 상기 나노튜브를 봉인하는 단계Sealing the nanotubes by hammering the plug material with microbeads formed of metal

상기 마이크로비드는 상기 마개물질보다 모스 경도가 큰 금속으로 형성될 수 있으며, 알루미나, 실리카, 산화티타늄, 산화텅스텐 등이 바람직하다.The microbead may be formed of a metal having a greater Mohs hardness than the plug material, and alumina, silica, titanium oxide, tungsten oxide, and the like are preferable.

상기 마이크로비드의 크기는 0.2 내지 100 micron일 수 있으나 이에 반드시 제한되지 않는다.The size of the microbead may be 0.2 to 100 micron, but is not necessarily limited thereto.

상기 마이크로비드의 형상에 대해 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 구형이나 타원형인 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the shape of the microbeads, but it is preferably spherical or elliptical.

상기 나노튜브를 봉인하는 단계가 상기 마개물질이 적층된 양극 산화알루미늄 템플릿을 상기 마이크로비드가 채워져 있는 마이크로튜브에 삽입하는 단계 ; 및 상기 마이크로튜브를 진동시켜 상기 마이크로비드로 상기 마개물질을 해머링하는 단계를 포함할 수 있다.Sealing the nanotubes comprises inserting the anodized aluminum oxide template in which the plug material is stacked into the microtubes filled with the microbeads; And vibrating the microtube to hammer the plug material into the microbead.

상기 마이크로튜브는 일반적으로 주어지는 진동에 견딜수 있는 소재이면 충분하고 이에 대한 제한이 있는 것은 아니다. 일반적으로는 제조하기에 용이하고 강도가 좋은 플라스틱 제품들을 사용할 수 있다. 상기 마이크로튜브의 진동속도에 대해 특별한 제한이 없으나 60 내지 2000rpm의 속도로 10분에서 72hr 동안 진동시 키는 것이 바람직하다. The microtube is generally a material that can withstand the vibration given, but is not limited thereto. Generally, plastic products that are easy to manufacture and have good strength can be used. There is no particular limitation on the vibrating speed of the microtube, but it is preferable to vibrate for 10 minutes to 72 hours at a speed of 60 to 2000 rpm.

상기 해머링 단계에서 온도는 특별한 제한이 없으나, 5~80℃정도가 실시에 용이하다. Temperature in the hammering step is not particularly limited, it is easy to implement about 5 ~ 80 ℃.

상기 마이크로비드의 경도, 크기, 속도에 따라 해머링하는 시간을 적절히 조절할 수 있다.  The hammering time can be appropriately adjusted according to the hardness, size, and speed of the microbeads.

해머링이라는 표현은 마이크로튜브를 진동시켜 그 내부의 마이크로비드로 마개물질을 빠른 속도로 타격(strike)함을 나타낸다.The expression hammering vibrates the microtube and strikes the plug material at high speed with the microbeads inside.

도 2b는 상기 마개물질을 해머링 한 후 나노튜브의 SEM(scanning electron microscopy)을 나타낸다. 도 2b를 참조하면, 상기 마개물질이 나노튜브의 개구에 캡핑(capping)되었음을 알 수 있다.Figure 2b shows a scanning electron microscopy (SEM) of the nanotubes after hammering the plug material. Referring to FIG. 2B, it can be seen that the plug material is capped to the opening of the nanotube.

상기 방법은 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿에 나노튜브를 형성한 후 상기 나노튜브 내부에 기능성 물질을 충진하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The method may further include filling a functional material inside the nanotubes after forming the nanotubes on the anodized aluminum oxide (AAO) template.

상기 방법은 내부 표면을 표면개질하거나 화학 기능기를 부착함이 없이도 원하는 기능성 물질을 충진할 수 있다. The method can fill the desired functional material without surface modification of the inner surface or attachment of chemical functional groups.

마개가 없거나 마개가 불완전하게 캡핑된 종래기술은 내부에 충진될 물질이 개구부를 통해 유출될 수 있으므로 내부표면을 개질하거나 기능성 물질과 공유결합이 가능한 별도의 유도체를 부착해야 하는 문제가 있었으나, 본 발명에 의하면 해머링에 의해 마개물질이 나노튜브를 밀봉시킬 수 있으므로 표면개질하거나 유도체의 부착 없이도 원하는 기능성 물질을 충진할 수 있다.In the prior art in which there is no stopper or the cap is incompletely capped, a material to be filled therein may flow out through an opening, but there is a problem in that an inner derivative or a separate derivative capable of covalently bonding with a functional material has to be attached. According to the hammer, the plug material can seal the nanotubes, so that the desired functional material can be filled without surface modification or attachment of derivatives.

상기 나노튜브 내부에 충진될 수 있는 기능성 물질로는 금나노입자, 은나노 입자, 마그네틱 나노입자, 양자점, 전환인광나노입자(UCP, up-converting phosphore nanoparticle), 형광화학센서, DNA, RNA, 효소, 유기형광분자 및 산화티타늄 중 하나 이상이 될 수 있다.Functional materials that can be filled in the nanotubes include gold nanoparticles, silver nanoparticles, magnetic nanoparticles, quantum dots, up-converting phosphor nanoparticles (UCP), fluorescent chemical sensors, DNA, RNA, enzymes, It may be one or more of organic fluorescent molecules and titanium oxide.

상기 기능성 물질이 분산 또는 용해되어 있는 용액에 나노튜브가 합성된 템플릿을 5분 ~ 1 day 동안 담지시켜 나노튜브 내부로 용액이 확산되어 침투할 수 있도록 한 다음, 용액에서 꺼내어 건조시킨다. The nanotube-synthesized template was immersed in the solution in which the functional material was dispersed or dissolved for 5 minutes to 1 day to allow the solution to diffuse and penetrate into the nanotube, and then taken out of the solution and dried.

상기에서 건조된 나노튜브를 함유한 템플릿에 마개물질을 생성시킨 후 마이크로비드와의 해머링을 통해 마개를 형성할 수 있다.The stopper may be formed on the template containing the dried nanotubes by hammering the microbeads.

상기 방법은 상기 나노튜브를 봉인하는 단계 후에 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿을 선택적으로 에칭하여 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.The method may further comprise selectively etching away the anodized aluminum (AAO) template after sealing the nanotubes.

상기 에칭용액으로 인산(H3PO4),질산(HNO3), 황산(H2SO4), 염산(HCl), 수산화나트륨(NaOH) 수산화칼륨(KOH)등을 사용할 수 있다.Phosphoric acid (H 3 PO 4), nitric acid (HNO 3), sulfuric acid (H 2 SO 4), hydrochloric acid (HCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and the like may be used as the etching solution.

도 3은 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿을 제거하여 수득한 마개가 형성된 나노튜브의 EF-TEM(energy-filtering transmission electron microscope)이다. 3 is an energy-filtering transmission electron microscope (EF-TEM) of a stoppered nanotube obtained by removing the anodized aluminum oxide (AAO) template.

도 3을 참고하면, 템플릿으로부터 분리된 마개가 형성된 나노튜브를 확인할 수 있다. Referring to Figure 3, it can be seen that the nanotubes formed with a stopper separated from the template.

다른 양상에서 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 마개가 형성된 나노튜브에 관계한다.In another aspect the invention relates to a plugged nanotube made by the method.

상기 나노튜브는 그 내부에 금나노입자, 은나노입자, 마그네틱 나노입자, 양자점, 전환인광나노입자(UCP, up-converting phosphore nanoparticle), 형광화학센서, DNA, RNA, 효소, 유기형광분자 및 산화티타늄 중 하나 이상의 기능성 물질을 포함할 수 있다.The nanotubes have gold nanoparticles, silver nanoparticles, magnetic nanoparticles, quantum dots, up-converting phosphor nanoparticles (UCP), fluorescent chemical sensors, DNA, RNA, enzymes, organic fluorescent molecules, and titanium oxide therein. It may include one or more of the functional material.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하나 본 발명의 특징이 실시예에 한정 되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the features of the present invention are not limited to Examples.

실시예 1Example 1

0.25 mm 두께의 알루미늄막을 0.3 M 옥살산 용액에서 15 V의 전압을 가하여 2단계 양극화 반응을 통해 80 nm의 직경과 1.5 micron의 길이의 기공을 생성시켜 알루미나 템플릿을 제조하였다(1차 양극화 시간 10h, 에칭(인산, 크롬산 혼합용액) 8h. 2차 양극화 시간 20min, 기공확장(5% 인산용액) 40min). 제조한 알루미나 템플릿을 SiCl4 용액에 5분 동안 담지한 후 헥산, 에탄올, 물, 메탄올로 순차적으로 세척하고 건조키고, 이상의 과정을 10회 반복하여 알루미나 템플릿의 기벽에 실리카층을 생성시켜 실리카 나노튜브를 제조하였다. 실리카 나노튜브를 함유한 템플릿의 표면에 진공증착법을 이용하여 약 80 nm 두께의 금박막을 증착시킨 후, 적당한 크기로 잘라 마이크로튜브에 알루미나 마이크로 비드와 함께 넣고, 이 마이크로 튜브를 약 1000 rpm의 속도로 진동시켜 마이크로비드의 해머링을 통해 표면의 금박막층을 나노튜브 개구부로 밀어 나노튜브를 캡핑시켰다. 해머링이 끝난 템플릿은 25% 인산 용액에서 6h 동안 에칭시켜 필터링하여 템플릿으로부터 실리카 나노튜브를 분리하였다.An alumina template was prepared by applying a 0.25 mm thick aluminum film with a voltage of 15 V in a 0.3 M oxalic acid solution to produce pores of 80 nm in diameter and 1.5 micron in length through a two-step anodization reaction (first anodization time 10 h, etching). 8h.Secondary polarization time 20min, pore expansion (5% phosphoric acid solution) 40min). The prepared alumina template was immersed in SiCl4 solution for 5 minutes, washed sequentially with hexane, ethanol, water and methanol and dried, and the above procedure was repeated 10 times to generate a silica layer on the base wall of the alumina template to form silica nanotubes. Prepared. After depositing a gold thin film of about 80 nm thickness on the surface of the template containing silica nanotubes by vacuum evaporation, cut it into an appropriate size and place the microtube together with alumina microbeads at a speed of about 1000 rpm. By vibrating and hammering the microbeads, the gold thin film layer was pushed into the nanotube openings to cap the nanotubes. The hammered template was etched in a 25% phosphoric acid solution for 6h and filtered to separate the silica nanotubes from the template.

도 3에 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿을 제거하여 수득한 마개가 형성된 나노튜브의 EF-TEM(energy-filtering transmission electron microscope)이 제시되어 있다. 도 3을 참조하면, 실시예 1에서 형성된 마개가 형성된 나노튜브는 제조방법이 용이하고, 재현성 우수할 뿐 아니라 금속마개가 나노튜브 내부 상층부에 삽입되어 완벽한 밀봉을 하고 있음을 확인할 수 있다.3 shows an energy-filtering transmission electron microscope (EF-TEM) of the plugged nanotube obtained by removing the anodized aluminum oxide (AAO) template. Referring to FIG. 3, it can be seen that the stopper-shaped nanotubes formed in Example 1 are easy to manufacture, have excellent reproducibility, and metal plugs are inserted into upper portions of the nanotubes to provide a perfect seal.

도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 제조방법을 나타낸다.1 shows a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 나노튜브 상에 마개물질을 적층한 후에 나노튜브의 SEM(scanning electron microscopy)을 나타낸다.Figure 2a shows a scanning electron microscopy (SEM) of the nanotubes after laminating the plug material on the nanotubes.

도 2b는 상기 마개물질을 해머링 한 후 나노튜브의 SEM(scanning electron microscopy)을 나타낸다.Figure 2b shows a scanning electron microscopy (SEM) of the nanotubes after hammering the plug material.

도 3은 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿을 제거하여 수득한 마개가 형성된 나노튜브의 EF-TEM(energy-filtering transmission electron microscope)이다. 3 is an energy-filtering transmission electron microscope (EF-TEM) of a stoppered nanotube obtained by removing the anodized aluminum oxide (AAO) template.

* 도면의 주요부분의 설명* Description of the main parts of the drawings

10 : AAO 템플릿 20 : 나노튜브 30 : 마개물질10: AAO template 20: nanotube 30: stopper material

40 : 마이크로비드 100 : 마개가 형성된 나노튜브40: microbead 100: plugged nanotube

Claims (9)

양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿에 형성된 다수의 포어(pore)에 나노튜브를 형성하는 단계 ;Forming nanotubes in a plurality of pores formed in the anodized aluminum oxide (AAO) template; 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿과 나노튜브 상에 마개물질을 적층하는 단계 ;및 Stacking a stopper material on the anodized aluminum oxide (AAO) template and the nanotube; and 금속으로 형성된 마이크로비드로 상기 마개물질을 해머링(hammering)하여 상기 나노튜브를 봉인하는 단계Sealing the nanotubes by hammering the plug material with microbeads formed of metal 를 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.Method for producing a stopper formed nanotube comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 마개물질이 상기 마이크로비드보다 모스경도가 작은 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the plug material has a Mohs hardness smaller than that of the microbeads. 제 1항에 있어서, 상기 마개물질이 금, 은, 니켈, 백금, 팔라듐 또는 이들의 합금이고, 상기 마이크로비드가 알루미나, 실리카, 산화티타늄, 산화텅스텐 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the plug material is gold, silver, nickel, platinum, palladium or alloys thereof, and the microbeads are alumina, silica, titanium oxide, tungsten oxide or alloys thereof. Method of making nanotubes. 제 1항에 있어서, 상기 마개물질이 생분해성 수지인 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the plug material is a biodegradable resin. 제 1항에 있어서, 상기 나노튜브를 봉인하는 단계가 The method of claim 1 wherein the step of sealing the nanotubes is 상기 마개물질이 적층된 양극 산화알루미늄 템플릿을 상기 마이크로비드가 채워져 있는 마이크로튜브에 삽입하는 단계 ; 및Inserting the anodized aluminum oxide template in which the plug material is stacked into a microtube filled with the microbeads; And 상기 마이크로튜브를 진동시켜 상기 마이크로비드로 상기 마개물질을 해머링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.Vibrating the microtube to hammer the plug material into the microbead. 제 5항에 있어서, 상기 해머링 단계가 상기 마이크로튜브를 60 내지 2000 rpm의 속도로 10분에서 72hr 동안 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 5, wherein said hammering step comprises vibrating said microtube at a speed of 60 to 2000 rpm for 10 minutes to 72 hours. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿에 나노튜브를 형성한 후 상기 나노튜브 내부에 기능성 물질을 충진하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the method further comprises the step of forming a nanotube on the anodized aluminum oxide (AAO) template and then filling a functional material inside the nanotube. How to make. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 나노튜브를 봉인하는 단계 후에 상기 양극 산화알루미늄(AAO) 템플릿을 선택적으로 에칭하여 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브를 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the method further comprises selectively etching and removing the anodized aluminum oxide (AAO) template after the sealing of the nanotubes. Way. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따라 제조된 마개가 형성된 나노튜브로 서, 상기 나노튜브 내부에 금나노입자, 은나노입자, 마그네틱 나노입자, 양자점, 전환인광나노입자(UCP, up-converting phosphore nanoparticle), 형광화학센서, DNA, RNA, 효소, 유기 형광분자 및 산화티타늄 중 하나 이상의 기능성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마개가 형성된 나노튜브.According to any one of claims 1 to 8 as a nanotube formed with a stopper is formed, gold nanoparticles, silver nanoparticles, magnetic nanoparticles, quantum dots, conversion phosphorescent nanoparticles (UCP, up-) inside the nanotubes Converting phosphore nanoparticles), fluorescent chemical sensor, DNA, RNA, enzymes, organic fluorescent molecules and titanium plugs characterized in that it comprises a functional material of at least one of titanium oxide.
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