KR20100087864A - 수직 구동 방식을 갖는 나노 복합체 및 그 제조방법 - Google Patents

수직 구동 방식을 갖는 나노 복합체 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20100087864A
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Abstract

본 발명은 수직 구동 방식을 갖는 나노 복합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 갖는 주형의 일 측면을 금속 입자로 코팅하고 금속 입자가 코팅된 주형의 기공에서 전기화학적 중합을 통해 나노 크기의 전도성 고분자를 중합시켜 피스톤과 같은 수직운동을 하는 새로운 형태의 나노 복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
나노 복합체, 전도성 고분자, 폴리피롤, 엑츄에이터, AAO 템플릿

Description

수직 구동 방식을 갖는 나노 복합체 및 그 제조방법{Nano-composite with linear stretching actuation and method for preparing the same}
본 발명은 수직 구동 방식을 갖는 나노 복합체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 갖는 주형의 일 측면을 금속 입자로 코팅하고 금속 입자가 코팅된 주형의 기공에서 전기화학적 중합을 통해 나노 크기의 전도성 고분자를 중합시켜 피스톤과 같은 수직운동을 하는 새로운 형태의 나노 복합체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전도성 고분자(CPs)의 주요 특징은 산화환원반응 상태가 변하면 부피 변화를 겪는다는 것이다[C.J. Zhong et al. J. Phys. Chem. 94 (1990) 2171-2175]. 이러한 부피 변화는 전하 밸런스 짝이온과 고분자 매트릭스에 존재하는 용매 분자의 함량에 의한 부피뿐만 아니라 고분자의 골격구조에서의 변화에서 기인한다[A. S. Della et al. Synth. Met. 90 (1997) 93-100]. 산화환원반응 상태는 전기화학적 수단에 의해 가역적으로 변할 수 있고, 결과적으로 전도성 고분자는 작은 전위 차로도 구 동되는 소프트 엑츄에이터로 이용될 수 있다. 전도성 고분자 엑츄에이터는 전기적으로 유도되는 스트레스가 크고, 무게가 가볍고(light weight), 메커니즘이 작고 단순하고, 작동 시 조용하고, 구동전압(driving voltage)이 낮은 등 통상의 전기 모터 이상의 장점을 갖고 있다[R. H. Baughman Synth. Met., 78 (1996) 339-353; T. F. Otero and J. M. Sansinena Adv. Mater., 10 (1998) 491-494; A. S. Hutchison et al. Synth. Met., 113 (2000) 121-127]. 전도성 고분자의 구동 정도는 지지 전해질[T. Zama et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 78 (2005) 506-511; S. Maw et al. Synth. Met. 155 (2005) 18-26], 용매[T. Zama et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 78 (2005) 506-511], 그들의 합성[R. H. Baughman Science 308 (2005) 63-64] 및 작용[G. Spinks et al. Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. 5759 (2005) 314-321; S. Hara et al. Chem. Lett. 34 (2005) 784-785] 조건에 달려있다고 밝혀져 있다. 선형적 길이 변화[W. Takashima et al. ensors and Actuators: B, 110 (2005) 120-124; D.M.G. Preethichandra et al. Sensors and Actuators: B, 122 (2006) 587-590; S. Hara et al. Chem. Lett., 32 (2003) 576-577] 등 전도성 고분자의 다양한 구동 방식들이 개발되어 왔다. 밴딩 엑츄에이터는 이중층 또는 삼중층 배열을 이용하는 대표적인 전도성 고분자 엑츄에이터이나, 제한된 운동과 상대적으로 약한 출력 밀도(power density) 때문에 실제 적용에는 어려움이 있다. 몇몇 과학자들이 선형적 연신 구동 방식을 규명하고자 하였다. Kaneto 등은 7%의 변형율(strain)을 나타내는 지지 전해질을 이용하여 얇은 튜브형 폴리피롤 필름을 제조하였다[K. Yamato et al. Analytica Chimica Acta,　568 (2006)133-137]. Chevrot 등은 또한 밴딩 엑츄에이터 필름 두 장을 함께 결합한 필름 타입의 선형 엑츄에이터를 선보였다[F. Vidal et al. Synthe. Met.,142 (2004) 287-291].
그러나, 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형을 이용하여 성공적으로 선형적 수직운동을 하는 엑츄에이터에 대한 개발은 현재까지 소개된 바 없다.
본 발명의 목적은 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형을 이용하여 전기화학적 중합을 통해 전도성 고분자를 합성하여 수직운동을 하는 나노 복합체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 물성을 갖는 상기 나노 복합체의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
금속 기판;
상기 금속 기판 상에 배치되며, 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형; 및
상기 주형의 기공 내에 위치하고, 상기 기판 금속과 접촉하고 있는 전도성 고분자를 포함하는 나노 복합체를 제공한다.
본 발명은 또한
수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형의 일 측면에 금속 기판을 형성하는 단계;
상기 주형의 기공 내에서 전도성 고분자 중합용 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 나노 복합체의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한
본 발명의 나노 복합체;
전해질; 및
상기 나노 복합체의 금속 기판과 전기적으로 연결되고 상기 전해질 내에 위치하는 상대전극을 포함하는 전기 활성 구동기를 제공한다.
본 발명의 고분자 나노 복합체는 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형 내에 전도성 고분자의 전기화학적 중합을 통해 제조될 수 있으며, 피스톤 운동과 같은 선형적 수직 구동 방식을 가지고 있어 나노 및 마이크로 전기기계적 시스템 분야 및 바이오미메틱스(biomimetics) 또는 의료 장치 분야에서 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명은
금속 기판;
상기 금속 기판 상에 배치되며, 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형; 및
상기 주형의 기공 내에 위치하고, 상기 기판 금속과 접촉하고 있는 전도성 고분자를 포함하는 나노 복합체에 관한 것이다.
본 발명의 나노 복합체는 피스톤과 같은 수직 운동을 하는 구동 방식을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 금속 기판은 전기 도금이 가능한 금속이라면 특별히 제한하지는 않으며, 예를 들어, Ni, Cu, Cr, Sn, Cd, Pb, Ag, Au, Rd, Pt, Pd, In, Ru 및 이들의 각종 합금 중의 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 주형은 다공성이고 부도체이기 때문에 이를 전극으로 사용하기 위해서는 금속 물질을 도포하여야 한다. 이러한 금속 물질이 도포된 상기 금속 기판층은 다공성의 주형을 도포하기에 충분한 두께를 갖는 것이 바람직하고, 이제 제한되지 않으나, 예를 들어 400 내지 800 nm의 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게는 400 내지 500 nm의 두께를 가질 수 있다.
상기 전도성 고분자는 금속 기판상에 배치되는 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형을 이용하여 전도성 고분자 중합용 단량체의 전기화학적 중합을 통해 합성될 수 있다.
상기 주형은 무기 주형 또는 유기 주형(예를 들어, 고분자 주형)을 사용할 수 있다.
상기 무기 주형으로는 다공성을 갖는 무기물을 사용할 수 있으며, 이에 제한 되지 않으나 예를 들어, 실리카, 탄소나노튜브 또는 양극 산화 알루미늄을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
상기 유기 주형으로는 고분자 주형이 될 수 있으며, 이러한 고분자 주형으로 사용될 수 있는 물질로는 상온에서 일정 강도를 가지며 용액상에서 안정한 것인 한 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄, 에폭시, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 에폭시, 및 폴리우레아의 군에서 고분자를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 주형의 기공 크기는 그 내부에 위치되는 전도성 고분자의 크기를 고려하여 결정할 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 100 내지 500nm로 형성될 수 있다.
상기 전도성 고분자는 전도성 고분자 중합용 단량체의 전기화학적 중합을 통해 합성될 수 있으며, 상기 중합은 1 내지 2 V의 전압에서 10 내지 400초 동안 실시하는 것이 바람직하나 이에 특별히 제한하는 것은 아니다.
상기 전기화학적 중합을 통해 합성되는 전도성 고분자는 특별히 제한하지는 않으나, 폴리피롤, 폴리(3,4-에틸렌디오시티오펜), 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리(티에닐렌 비닐렌), 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 또는 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride)등을 단독 또는 2종 이상일 수 있다.
본 발명은 또한
수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형의 일 측면에 금속 기판을 형성하는 단계;
상기 주형의 기공 내에서 전도성 고분자 중합용 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 나노 복합체의 제조방법에 관한 것이다.
상기 주형의 일 측면에 금속 기판을 형성하는 단계는
주형의 일 측면을 종자 금속(seed metal)으로 증착하는 단계; 및
상기 종자 금속 층 상에 금속을 전기도금하여 기판 금속을 제조하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 종자 금속을 주형의 일 측면에 증착시키는 공정은 통상의 방법, 예를 들어 주형을 일정 온도로 가열하고, 가열된 측면의 표면에 금속 증발 물질을 증착시키는 진공 증착 방법을 이용할 수 있고 특별히 제한하지는 않는다.
상기 종자 금속 층 상에 금속을 전기도금하는 방법은 통상의 전기도금 방법에 따라 실시할 수 있어 특별히 제한하지는 않는다.
또한, 상기 종자 금속 또는 금속은 전기도금이 가능한 서로 동일한 금속을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어, Ni, Cu, Cr, Sn, Cd, Pb, Ag, Au, Rd, Pt, Pd, In, Ru 및 이들의 각종 합금 중 어느 하나일 수 있다.
상기 주형은 전술한 바와 같이, 무기 주형 또는 고분자 주형을 사용할 수 있다.
상기 무기 주형으로는 다공성을 갖는 무기물을 사용할 수 있으며, 이에 재한되지 않으나 예를 들어, 실리카, 탄소나노튜브 또는 양극 산화 알루미늄을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
또한, 상기 고분자 주형으로 사용될 수 있는 물질로는 상온에서 일정 강도를 가지며 수용액상에서 안정한 것인 한 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄, 에폭시, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 에폭시, 및 폴리우레아의 군에서 고분자를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 주형의 기공 크기는 그 내부에 위치되는 전도성 고분자의 크기를 고려하여 결정할 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 100 내지 500nm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 주형의 기공 내에서 중합을 거치는 전도성 고분자 중합용 단량체는 특별히 제한하지는 않으나, 피롤, 3,4-에틸렌디오시티오펜, p-페닐렌, p-페닐렌 비닐렌, 티에닐렌 비닐렌, 아세틸렌, 아닐린, 티오펜, 또는 설퍼니트리드 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
상기 중합방법은 특별히 제한하지는 않으나, 전기화학적 중합인 것이 바람직하다.
상기 단량체의 전기화학적 중합은 전도성 고분자의 산화/환원 전위를 고려하여 1 내지 2 V의 전압에서 10 내지 400초 동안 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한
본 발명의 나노 복합체;
전해질; 및
상기 나노 복합체의 금속 기판과 전기적으로 연결되고 상기 전해질 내에 위치하는 상대전극을 포함하는 전기 활성 구동기에 관한 것이다.
상기 전해질은 알칼리금속, 이미다졸륨, 피리디늄 및 4급 암모늄으로부터 구성된 양이온과, 클로로, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 트리플루오로메틸 설포닐 이미드로부터 구성된 음이온을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 이온을 포함하는 물질로는 소듐 클로라이드(sodium chloride), 테트라부틸 암모늄 퍼클로레이트(tetrabutylammonium perchlorate (TBAClO4)), DBSA, BMIBF4, BMIPF6, 또는 BMITFSI 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
본 발명의 전기 활성 구동기는 수직 구동 방식을 가지는 데 이는 전도성 고분자와 액체 전해질 간의 이온 및 용매 분자의 가역적 이동에서 기인한 것일 수 있다. 또한, 액체 전해질 내 이온의 크기가 증가함에 따라 길이 변화가 증가하는 경향을 나타낼 수 있다.
따라서, 본 발명의 전기 활성 구동기는 나노 및 마이크로 전기기계적 시스템 분야 및 바이오미메틱스 또는 의료장치 분야에서 이용될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 폴리피롤 나노 로드 엑츄에이터의 제조
폴리피롤의 전기중합(electropolymerization)을 위한 전해질 층을 제공하기 위해, 열 기화법(thermo evaporation)을 이용하여 AAO 템플릿(200 nm×60㎛, Whatman Int. Ltd.)의 일 측면을 금 층(gold layer)으로 코팅하였다(도 2 참조).
금 층의 두께는 약 400∼500 nm으로 하였다. 금 층은 -0.9 V vs Ag/AgCl 전압에서 3C/cm2 의 음전하를 초과할 때까지 SOFA-100 금 도금 용액에서 전기 도금하여 증착하였다.
피롤의 전기화학적 중합은 0.2M 피롤 단량체 및 0.3M LiClO4를 포함하는 아세토니트릴에서 통상의 three-compartment cell에서 실시하였다. 중합은 300초 당 1.5 V의 일정한 전압에서 실시하였다. 피롤(알드리치)은 사용하기 전에 증류한 다음 질소 가스 하에서 음소에서 저장하였다.
금 코팅된 AAO 전극은 작업전극(working electrode)으로 사용하고, 백금판 및 Ag/AgCl(KCl 포화됨) 전극은 각각 상대전극 및 기준전극으로 사용하였다. 나노 크기의 폴리피롤은 AAO 템플릿의 기공에서 1.5V (vs. Ag/AgCl) 전압에서 2C/cm2 의 양전하를 초과할 때까지 정전위방식(potentiostatically)으로 중합하고, 증류수로 조심스럽게 씻어낸 다음 실온에서 건조하였다.
이온 액체(액체 전해질)는 표준 과정에 따라 합성하고 사용 전에 건조하였다[P. Bonhote et al. Inorg. Chem., 35 (1996) 1168-1178; H.C. De Long et al. J. Electrochem. Soc., 141(4) (1994) 1000-1005; J. Fuller et al. J. Electrochem. Soc., 144 (1997) 3881-3885]. 합성된 이온 액체는 다음과 같다: 1-butyl-3-methyl imidazolium tetrafluoroborate(BMIBF4), 1-butyl-3-methyl imidazolium hexafluorophosphate(BMIPF6), 1-butyl-3-methyl imidazolium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imide(BMITFSI).
상기로부터 제조한 고체 엑츄에이터는 과산화(overoxidation)에 따른 분해 없이 산화환원반응을 유도하기 위하여 산화 및 환원 시 각각 1.5 V 및 -1.5V의 인가전압(applied potential)을 적용하였다[M.S. Cho et al. Mol. Cry. & Liq. Cry. 444 (2006) 241-246; M. S. Cho et al. Sensors and Actuators: B, 119 (2006) 621-624].
도 3에 나타난 바와 같이, 중합 전류는 반응시간에 달려있으며, 전기중합의 전류 밀도는 약 8mA/cm2으로 나타났다.
도 4(a) 및 (b)는 각각 -1.5V 또는 +1.5V(vs. Ag/AgCl)의 인가전압에서 600초 동안 실온에서 도데실 벤젠 설폰산(DBSA) 및 물로 구성된 액체 전해질에서 산화 또는 환원상태의 폴리피롤 엑츄에이터의 전기화학적 특성을 나타낸 것이다.
환원 또는 산화 과정에서, 전류는 처음 30초 동안 갑자기 변하다가 다음 200 초 동안은 점차적으로 안정되어 ±0.06 mA/cm2 에 도달하였다. 구동 실험 결과, 폴리피롤 나노로드는 완전한 전기화학적 반응을 위해 600초 동안 환원 또는 산화되었다.
폴리피롤 나노로드 엑츄에이터는 다양한 액체 전해질 하에서 활성화되는데, 환원 및 산화 전압을 적용한 후 주사전자현미경 하에서 구동 방식을 관찰하였다. 산화 또는 환원된 폴리피롤을 각각 산성(예를 들어, H2SO4) 또는 염기성 용액(NaOH)에 담가 AAO 템플릿을 제거하고, SEM 관찰 전에 잔여 용매들을 완전히 제거하였다. AAO 템플릿은 벽면이 견고한 템플릿인 원통형이다. 따라서, 부피 신장은 단지 길이만 증가할 수 있다. 엑츄에이터의 직선 길이의 변화를 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
전해질 종류에 따라 ClO4 -이 첨가된 폴리피롤의 이온 부피에 대한 전기화학적 변형율 및 부피 변화
전해질 음이온 크기[
Figure 112009005661528-PAT00001
]		 환원상태에서 폴리피롤의 길이
l 0 [㎛]		 산화상태에서 폴리피롤의 길이 l[㎛] 길이 변화
△l 		*변형율
[%]		 부피 변화
[㎛3]
NaCl/H2O 23 9.03 9.10 0.07 0.8 0.023
TBAClO4/MB 54 9.37 9.99 0.62 7.0 0.212
DBSA/H2O 107 9.46 10.8 1.34 15.2 0.458
BMIBF4/ACN 48 11.5 11.9 0.4 3.4 0.1367
BMIPF6/ACN 68 11.8 13.5 1.7 14.6 0.5813
BMITFSI/ACN 143 11.7 16.7 0.5 43.1 1.7097
*변형율(%) = 일정 직경(0.2㎛)에서 (△l/l 0)×100
도 5 (a) 및 (b)에 나타난 바와 같이, 폴리피롤 엑츄에이터는 DBSA/H2O에서 활성화되었고, 폴리피롤 나노로드의 산화 또는 환원 후, SEM 에서 길이 변화를 관찰한 결과, 폴리피롤 엑츄에이터의 구동 방식은 직선 형태로 피스톤처럼 움직였다. 일반적으로, 그들의 구동 메커니즘은 전기화학적 산화 및 환원 동안 일차적으로 고분자와 전해질 간의 이온 및 용매 분자의 가역적 이동과 관련이 있다. 폴리피롤 엑츄에이터는 다양한 크기를 갖는 음이온들을 포함하는 전해질에 따라 활성화됨을 알 수 있었다: 소듐 클로라이드(sodium chloride), 테트라부틸 암모늄 퍼클로레이트(tetrabutylammonium perchlorate (TBAClO4)), DBSA, BMIBF4, BMIPF6, 및 BMITFSI.
<실험예 1> 폴리피롤 나노로드 엑츄에이터의 부피 변화 측정
원통 모양의 폴리피롤 엑츄에이터의 부피 변화는 potentiostat-galvanostat 시험(PARSTAT 2263 advanced electrochemical system, Princeton Applied Research, USA)을 이용하여 산화(전압: +1.5V) 및 환원(전압: -1.5V) 동안 실온에서 전해질 별로 측정하였다. 환원 또는 산화된 상태의 원통형 폴리피롤 엑츄에이터는 잔여 용매를 제거한 후 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM, JEOL JSM-7000F, Japan) 하에서 관찰하였다.
도 6은 액체 전해질에서 음이온 부피에 대해 잔여 용매를 제거한 후 측정한 폴리피롤 엑츄에이터의 변형을 나타낸 것으로, TFSI-이 첨가된 폴리피롤은 대변위(large displacement)를 나타내었다. 발생된 최대 변위는 5 ㎛ 이며, 이는 Cl- 이 첨가된 폴리피롤 엑츄에이터의 것(0.07 ㎛) 보다 훨씬 높은 것이다. Cl- 음이온은 사용한 염 중에서 음이온 크기가 가장 작다. TFSI가 첨가된 폴리피롤이 다른 이온보다 더 높은 변위를 갖는 이유는 폴리피롤의 음이온 크기가 더 크기 때문일 것이다. 예를 들어, 계산된 음이온 부피는 다음의 순서인 것으로 나타났다: TFSI- > DBSA- > PF6 - > ClO4 - > BF4 - > Cl-
또한, 폴리피롤 엑츄에이터의 선형적 길이 변화는 액체 전해질에서 음이온 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 상기 엑츄에이터의 성장은 용액 내 음이온의 확산 및 엑츄에이터와 결합과 관련이 있는 것으로 사료된다. 즉, 결론적으로, 폴리피롤 나노로드 엑츄에이터의 전기화학적 대 연신은 폴리피롤 체인의 형태적 변화와 더불어 큰 음이온의 첨가-탈락 때문일 것이다.
도 1은 폴리피롤 나노로드의 선형적 구동을 도시한 것이다.
도 2는 AAO 템플릿을 이용한 폴리피롤 나노로드의 제조 과정을 도시한 것으로, (1)은 AAO 템플릿의 일 측면을 금으로 증착하는 과정, (2)는 AAO 템플릿에서 금의 전기 도금 과정, (3)은 피롤의 전기중합 과정, (4)는 폴리피롤 나노로드의 산화 상태, (5)는 폴리피롤 나노로드의 환원 상태, (6)은 AAO 템플릿을 제거한 폴리피롤 나노로드를 나타낸 것이다.
도 3은 피롤의 전기중합 동안 인가전압(1.5V)에 대한 전류 밀도의 시간대 별 반응을 나타낸 것이다.
도 4는 DBSA/H2O 에서 폴리피롤 나노로드의 환원상태(a) 및 산화상태(b)에서 인가전압(1.5V)에 대한 전류의 시간대 별 반응을 나타낸 것이다.
도 5는 AAO 템플릿 없이 DBSA/H2O에서 폴리피롤 나노로드의 환원상태(a) 및 산화상태(b)에서 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 6은 전해질 별로 이온 부피에 따른 폴리피롤 나노로드의 변형을 나타낸 것이다.

Claims (19)

  1. 금속 기판;
    상기 금속 기판 상에 배치되며, 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형; 및
    상기 주형의 기공 내에 위치하고, 상기 기판 금속과 접촉하고 있는 전도성 고분자를 포함하는 나노 복합체.
  2. 제1항에 있어서,
    금속 기판은 Ni, Cu, Cr, Sn, Cd, Pb, Ag, Au, Rd, Pt, Pd, In, Ru 및 이들의 각종 합금 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    금속 기판층은 400 내지 500 nm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    주형은 무기 주형 또는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  5. 제4항에 있어서,
    무기 주형은 실리카, 탄소나노튜브 또는 양극산화 알루미늄로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단독 또는 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  6. 제4항에 있어서,
    고분자 주형은 폴리카보네이트, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄, 에폭시, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 에폭시, 및 폴리우레아의 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  7. 제1항에 있어서,
    주형의 기공 크기는 100 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  8. 제1항에 있어서,
    전도성 고분자는 폴리피롤, 폴리(3,4-에틸렌디오시티오펜), 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리(티에닐렌 비닐렌), 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드(poly sulfur nitride)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 나노 복합체.
  9. 수직 방향으로 형성된 다수의 기공을 가지는 주형의 일 측면에 금속 기판을 형성하는 단계;
    상기 주형의 기공 내에서 전도성 고분자 중합용 단량체를 중합하는 단계를 포함하는 나노 복합체의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 주형의 일 측면에 금속 기판을 형성하는 단계는
    주형의 일 측면을 종자 금속(seed metal)으로 증착하는 단계; 및
    상기 종자 금속 층 상에 금속을 전기도금하여 기판 금속을 제조하는 단계를 포함하는 나노 복합체의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    종자 금속 또는 금속은 전기도금이 가능한 서로 동일한 금속임을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    종자 금속 또는 금속은 Ni, Cu, Cr, Sn, Cd, Pb, Ag, Au, Rd, Pt, Pd, In, Ru 및 이들의 각종 합금 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서,
    주형은 무기 주형 또는 고분자 주형인 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    무기 주형은 실리카, 탄소나노튜브, 또는 양극산화 알루미늄로 이루어진 그룹으로부터 선택된 단독 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    고분자 주형은 폴리카보네이트, 폴리디메틸실록산, 폴리우레탄, 에폭시, 폴리스타이렌, 폴리이미드, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리메틸메타아크릴레이트, 에폭시, 및 폴리우레아의 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  16. 제5항에 있어서,
    전도성 고분자 중합용 단량체가 피롤, 3,4-에틸렌디오시티오펜, p-페닐렌, p-페닐렌 비닐렌, 티에닐렌 비닐렌, 아세틸렌, 아닐린, 티오펜 및 설퍼니트리드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  17. 제5항에 있어서,
    전기화학적 중합은 1 내지 2 V의 전압에서 10 내지 400초 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 나노 복합체의 제조방법.
  18. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 나노 복합체;
    전해질; 및
    상기 나노 복합체의 금속 기판과 전기적으로 연결되고 상기 전해질 내에 위치하는 상대전극을 포함하는 전기 활성 구동기.
  19. 제18항에 있어서,
    전해질은 알칼리금속, 이미다졸륨, 피리디늄 및 4급 암모늄으로부터 구성된 양이온과, 클로로, 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 트리플루오로메틸 설포닐 이미드로부터 구성된 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 활성 구동기.
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