KR20150023794A - 용기에 보관된 나노와이어 현탁액 중의 응집체 감소 - Google Patents

용기에 보관된 나노와이어 현탁액 중의 응집체 감소 Download PDF

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KR20150023794A
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마이클 유진 영
아르준 다니엘 스리니바스
매튜 알. 로빈슨
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이노바 다이나믹스, 인코포레이티드
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Abstract

나노와이어의 보관 및 운송을 위한 방법 및 제조 물품이 개시된다. 한 가지 개시된 방법은 (a) 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하는 나노와이어 현탁액을 제공하는 단계; 및 (b) 보관 및 운송을 위해 용기에 나노와이어 현탁액을 배치하는 단계를 포함하고, 이때 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 응집을 억제하기 위한 형태로 구성된다.

Description

용기에 보관된 나노와이어 현탁액 중의 응집체 감소{AGGLOMERATE REDUCTION IN A NANOWIRE SUSPENSION STORED IN A CONTAINER}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2012년 6월 18일에 출원된 미국 임시 출원 번호 61/660,940의 유익을 주장하며, 상기 출원의 내용은 본원에 그것의 전체가 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 나노와이어에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 나노와이어 현탁액 중의 응집체 감소에 관한 것이다.
나노구조는 그것과 유사한 벌크 물질과 현저하게 다를 수 있다. 특히 다양한 용도에 대하여 나노와이어의 특성을 활용하기 위하여 나노와이어를 합성하는 데 많은 노력이 기울여졌다.
나노와이어를 합성하는 두 가지 기본적인 접근법: 하향식과 상향식이 있다. 하향식 접근법에서는 큰 조각의 물질이 평판 및 전기영동과 같은 기법을 통해 작은 조각들로 감소된다. 상향식 접근법에서는 나노와이어는 구성 원자들의 조합에 의해 합성된다. 대부분의 합성 기법은 상향식 접근법을 토대로 한다.
한 가지 특별한 상향식 접근법은 용액 합성으로 언급된다. 용핵 합성법에서 나노와이어는 용매, 나노와이어를 형성하는 물질을 포함하는 시약 및 주형제를 포함하는 반응 혼합물로부터 성장될 수 있다. 반응 혼합물이 가열됨에 따라, 주형제는 나노와이어 종자(seed)의 측결정면에 결합할 수 있고, 그로써 측결정면에 대해 실질적으로 수직인 세로 방향을 따라 우선적으로 성장을 유도한다.
일단 나노와이어가 합성되면, 그 나노와이어는 용매 중에 현탁될 수 있고, 그 결과의 현탁액은 보관 및 운송을 위해 용기에 옮겨질 수 있다.
이런 배경에 반하여 본원에 기술된 구체예를 개발할 필요가 있다.
발명의 개요
본 발명의 한 측면은 나노와이어의 보관 방법에 관련된다. 한 구체예에서, 그 방법은 (a) 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하는 나노와이어 현탁액을 제공하는 단계; 및 (b) 그 나노와이어 현탁액을 보관용 용기에 배치하는 단계를 포함하며, 이때 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 응집을 억제하기 위한 형태로 구성된다.
어떤 실시에서, 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이다. 어떤 실시에서, 용기의 벽은 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 접착에 대해 내성이다. 어떤 실시에서, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성이다. 어떤 실시에서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌 및 에틸렌 테트라플루오로에틸렌으로부터 선택된 것으로 형성되거나 그것으로 코팅된다. 어떤 실시에서, 나노와이어 현탁액을 용기에 배치하는 것은 나노와이어 현탁액 중에서 나노와이어의 합성에 이어 수행된다.
어떤 실시에서, 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이고, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성이다. 그런 실시에서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체, 예컨대 플루오르화 에틸렌 프로필렌으로 형성되거나 코팅될 수 있다.
어떤 실시에서, 용기는 용기의 내부 단면과 꼭 맞는 크기와 형상의 이동가능한 플런저를 포함하고, 나노와이어 현탁액을 용기에 배치하는 것은 나노와이어 현탁액을 이동가능한 플런저와 용기의 구멍 사이의 부피로 국한시키는 것을 포함한다. 그런 실시에서, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성일 수 있다.
어떤 실시에서, 용기의 헤드 공간은 용기의 헤드 공간의 부피 대 총 내부 부피의 비율이 10% 이하, 예컨대 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 크기가 정해진다.
어떤 실시에서, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성이고, 그 벽은 액체와 90°이상, 예컨대 95°이상, 100°이상, 105°이상, 110°이상, 115°이상, 120°이상, 125°이상, 130°이상, 135°이상, 140°이상, 145°이상 또는 150°이상의 접촉각을 형성한다.
어떤 실시에서, 용기 중에 보관된 나노와이어 현탁액의 유통 기한은 적어도 14일, 예컨대 적어도 30일, 적어도 60일, 적어도 90일, 적어도 120일, 적어도 150일, 적어도 180일 또는 적어도 365일이다.
다른 구체예에서, 그 방법은 (a) 액체에 현탁된 나노와이어를 포함하는 나노와이어 현탁액을 제공하는 단계; 및 (b) 보관을 위해 용기에 나노와이어 현탁액을 배치하는 단계를 포함하며, 이때 용기의 벽은 적어도 (1) 나노와이어 현탁액으로부터의 나노와이어의 접착에 대해 내성이거나; (2) 액체에 의한 습윤에 대해 내성 중 적어도 한 가지를 나타낸다.
어떤 실시에서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체, 예컨대 플루오르화 에틸렌 프로필렌으로 형성되거나 코팅된다. 어떤 실시에서, 보관 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이다.
본 발명의 다른 측면은 제조 물품이다. 한 구체예에서, 제조 물품은 (a) 보관 용기; 및 (b) 그 보관 용기에 배치된 나노와이어 현탁액을 포함하고, 이때 나노와이어 현탁액은 액체에 현탁된 나노와이어를 포함하며, 보관 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 응집을 억제하기 위한 형태로 구성된다.
어떤 실시에서, 보관 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 접착에 대해 내성인 물질로 형성되거나 코팅된 벽을 포함한다. 어떤 실시에서, 보관 용기는 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 물질로 형성되거나 코팅된 벽을 포함한다. 어떤 실시에서, 보관 용기는 플루오르화 중합체, 예컨대 플루오르화 에틸렌 프로필렌으로 형성되거나 코팅된 벽을 포함한다.
어떤 실시에서, 보관 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이다. 어떤 실시에서, 보관 용기는 조정가능한 헤드 공간을 가지는 형태로 구성된다. 어떤 실시에서, 보관 용기는 보관 용기의 내부 단면에 꼭 맞는 크기와 형상의 이동가능한 플런저를 포함하고, 나노와이어 현탁액은 이동가능한 플런저와 보관 용기의 구멍 사이의 부피로 국한된다. 그런 실시에서, 보관 용기는 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅된 벽을 포함할 수 있다.
어떤 실시에서, 보관 용기의 헤드 공간은 보관 용기의 헤드 공간의 부피 대 총 내부 부피의 비율이 10% 이하, 예컨대 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하 또는 1% 이하가 되도록 크기가 정해진다.
어떤 실시에서, 보관 용기는 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 벽을 포함하고, 그 벽은 액체와 90°이상, 예컨대 95°이상, 100°이상, 105°이상, 110°이상, 115°이상, 120°이상, 125°이상, 130°이상, 135°이상, 140°이상, 145°이상 또는 150°이상의 접촉각을 형성한다.
어떤 실시에서, 보관 용기에 배치된 나노와이어 현탁액의 유통 기한은 적어도 14일, 예컨대 적어도 30일, 적어도 60일, 적어도 90일, 적어도 120일, 적어도 150일, 적어도 180일 또는 적어도 365일이다.
다른 구체예에서, 제조 물품은 (a) 보관 용기; 및 (b) 그 보관 용기에 배치된 나노와이어 현탁액을 포함하고, 이때 나노와이어 현탁액은 액체에 현탁된 나노와이어를 포함하며, 보관 용기는 (1) 나노와이어 현탁액으로부터의 나노와이어의 접착에 대해 내성이거나; (2) 액체에 의한 습윤에 대해 내성 중 적어도 한 가지를 나타내는 물질로 형성되거나 코팅되는 벽을 포함한다.
어떤 실시에서, 보관 용기의 벽은 플루오르화 중합체, 예컨대 플루오르화 에틸렌 프로필렌으로 형성되거나 코팅된다. 어떤 실시에서, 보관 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이다. 어떤 실시에서, 보관 용기는 조정가능한 헤드 공간을 가지는 형태로 구성된다.
본 발명의 다른 측면 및 구체예들이 또한 고려된다. 전술한 개요 및 이어지는 상세한 설명은 본 발명을 어떠한 특정 구체예로 제한하는 것을 의미하지 않으며 단순히 본 발명의 어떤 구체예들을 설명하는 것을 의미한다.
본 발명의 어떤 구체예들의 특성 및 목적을 보다 잘 이해하기 위하여, 다음의 상세한 설명에 대해 이루어지는 언급은 수반되는 도면과 함께 이루어져야 한다.
도 1(a)는 용기에 보관된 나노와이어의 응집 문제를 도시하고, 도 1(b)는 본 발명의 구체예에 따르는 문제를 해결하는 해결책을 도시한다.
도 2는 본 발명의 구체예를 따르는, 고체 표면과 그 표면 위에 배치된 주어진 액체의 드롭 사이의 접촉각을 도시한다.
도 3(a), 도 3(b) 및 도 3(c)는 본 발명의 구체예에 따르는, 내벽 표면의 습윤성을 조정함으로써 유발될 수 있는 액체 메니스커스의 상이한 형상을 도시한다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 구체예에 따르는, 내벽 표면에 대한 나노와이어의 상이한 접착 정도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 구체예에 따르는, 용기에 보관된 나노와이어의 응집 문제에 대한 추가의 해결책을 도시한다.
도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)는 본 발명의 어떤 측면과 관련된 평가 결과를 보여주는 이미지이다.
도 7(a), 도 7(b) 및 도 7(c)는 본 발명의 어떤 측면과 관련된 평가 결과를 보여주는 이미지이다.
도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c)는 본 발명의 어떤 측면과 관련된 평가 결과를 보여주는 이미지이다.
정의
다음의 정의는 본 발명의 어떤 구체예들과 관련하여 기술된 측면들에 적용된다. 이들 정의는 본원에서 유사하게 확대될 수 있다.
본원에서 사용되는 단일 형태를 표시하는 단어들은 그 내용이 명백하게 다른 것을 나타내지 않는 한 복수의 대상을 포함한다. 그러므로 예를 들어 물체에 대한 언급은 맥락이 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 다수의 물체를 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "세트"는 하나 또는 그것보다 많은 물체의 수집을 나타낸다. 그러므로, 예를 들어 물체의 세트는 단일 물체 또는 다수의 물체를 포함할 수 있다. 한 세트의 물체는 또한 그 세트의 구성원으로서 언급될 수 있다. 세트의 물체는 동일하거나 다를 수 있다. 어떤 경우에 세트의 물체는 하나 또는 그것보다 많은 공통 특성을 공유할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "인접한"은 가까이 있거나 서로 붙어 있는 것을 나타낸다. 인접한 물체는 서로 떨어져 있거나 서로 실제로 또는 직접 접촉된 상태일 수 있다. 어떤 경우에 인접한 물체는 서로 연결될 수 있거나 또는 서로 통합적으로형성될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "실질적으로" 및 "약"은 작은 변화를 기술하고 설명하기 위해 사용된다. 사건 또는 상황과 관련하여 사용될 때 이 용어들은 사건이나 상황이 정확하게 일어나는 경우뿐 아니라 사건이나 상황이 거의 일어나는 경우를 나타낼 수 있다. 예를 들어 이 용어는 ±10% 이하, 예컨대 ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하 또는 ±0.05% 이하를 나타낼 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "임의의" 및 "임의로"는 계속해서 기술되는 사건 또는 상황이 일어나거나 일어나지 않을 수 있는 것을 의미하고, 그런 기술은 사건이나 상황이 일어나는 경우와 그렇지 않은 경우를 포함하는 것을 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "접착", "접착하다" 및 "접착하는"은 물체 세트가 표면에 침착되는 것, 물체 세트가 표면에 결합되는 것, 물체 세트가 표면 위에 흡수되는 것, 물체 세트가 표면 위에 흡착되는 것 또는 물체 세트가 표면과 접촉하거나 표면에 인접하게 되는 것을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "나노미터 범위" 또는 "nm 범위"는 약 1nm 내지 약 1 마이크로미터(㎛)의 치수의 범위를 나타낸다. nm 범위는 약 1nm 내지 약 10nm의 치수의 범위를 나타내는 "하부 nm 범위", 약 10nm 내지 약 100nm의 치수의 범위를 나타내는 "중간 nm 범위" 및 약 100nm 내지 약 1㎛의 치수의 범위를 나타내는 "상부 nm 범위"를 포함한다.
본원에서 사용되는 "마이크로미터 범위" 또는 "㎛ 범위"는 약 1㎛ 내지 약 1 밀리미터(mm)의 치수의 범위를 나타낸다. ㎛ 범위는 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 치수의 범위를 나타내는 "하부 ㎛ 범위", 약 10㎛ 내지 약 100㎛의 치수의 범위를 나타내는 "중간 ㎛ 범위" 및 약 100㎛ 내지 약 1mm의 치수의 범위를 나타내는 "상부 nm 범위"를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "나노구조"는 nm 범위의 적어도 한 가지 치수를 가지는 물체를 나타낸다. 나노구조는 광범위한 어떠한 형상이든지 가질 수 있고, 광범위한 물질로 형성될 수 있다. 나노구조의 실례로는 나노와이어, 나노튜브 및 나노입자를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "나노와이어"는 실질적으로 고체인 신장된 나노구조를 말한다. 전형적으로, 나노와이어는 nm 범위의 측면 치수(예컨대 폭, 직경 또는 직각 방향으로 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 직경 형태의 단면 치수), ㎛ 범위의 세로 치수(예컨대 길이) 및 약 3 또는 그것보다 큰 종횡비를 가진다.
본원에서 사용되는 용어 "나노튜브"는 신장된 중공 나노구조를 나타낸다. 전형적으로 나노튜브는 nm 범위의 측면 치수(예컨대 폭, 외부 직경 또는 직각 방향을 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 외부 직경 형태의 단면 치수), ㎛ 범위의 세로 치수(예컨대 길이) 및 약 3 또는 그것보다 큰 종횡비를 가진다.
본원에서 사용되는 용어 "나노입자"는 타원형 나노구조를 나타낸다. 전형적으로 나노입자의 각 치수(예컨대 폭, 직경, 또는 직각 방향을 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 직경 형태의 단면 치수)는 nm 범위이고, 나노입자는 약 3 미만, 예컨대 약 1의 종횡비를 가진다.
본원에서 사용되는 용어 "마이크로구조"는 ㎛ 범위의 적어도 하나의 치수를 가지는 물체를 나타낸다. 전형적으로 마이크로구조의 각 치수는 ㎛ 범위이거나 또는 ㎛보다 위의 범위이다. 마이크로구조는 어떠한 광범위한 형상을 가질 수 있고, 광범위한 물질로 형성될 수 있다. 마이크로구조의 실례로는 마이크로와이어, 마이크로튜브 및 마이크로입자를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "마이크로와이어"는 실질적으로 고체인 신장된 마이크로구조를 말한다. 전형적으로, 마이크로와이어는 ㎛ 범위의 측면 치수(예컨대 폭, 직경 또는 직각 방향으로 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 직경 형태의 단면 치수) 및 약 3 또는 그것보다 큰 종횡비를 가진다.
본원에서 사용되는 용어 "마이크로튜브"는 신장된 중공 마이크로구조를 나타낸다. 전형적으로 마이크로튜브는 ㎛ 범위의 측면 치수(예컨대 폭, 외부 직경 또는 직각 방향을 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 외부 직경 형태의 단면 치수), ㎛ 범위의 세로 치수(예컨대 길이) 및 약 3 또는 그것보다 큰 종횡비를 가진다.
본원에서 사용되는 용어 "마이크로입자"는 타원형 마이크로구조를 나타낸다. 전형적으로 마이크로입자의 각 치수(예컨대 폭, 직경, 또는 직각 방향을 가로지르는 평균을 나타내는 폭 또는 직경 형태의 단면 치수)는 ㎛ 범위이고, 마이크로입자는 약 3 미만, 예컨대 약 1의 종횡비를 가진다.
나노와이어의 보관
본 발명의 구체예는 나노구조의 응집체 형성을 감소 또는 억제하면서 나노구조를 보관하는 것에 관련된다. 나노구조의 실례로는 다양한 물질, 이를테면 금속(예컨대 은(또는 Ag), 니켈(또는 Ni), 백금(또는 Pt), 구리(또는 Cu) 및 금(또는 Au)), 반도체(예컨대 규소(또는 Si), 인화 인듐(또는 InP), 질화 갈륨(또는 GaN)), 임의로 도핑되고 투명한 도전성 산화물 및 칼코겐화물(예컨대 임의로 도핑되고 투명한 금속 산화물 및 칼코겐화물), 전기 전도성 중합체(예컨대 폴리아닐린, 폴리(아세틸렌), 폴리(피롤), 폴리(싸이오펜), 폴리(p-페닐렌 설파이드), 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리(3-알킬싸이오펜), 올리인돌, 폴리파이렌, 폴리카바졸, 폴리아줄렌, 폴리아제핀, 폴리(플루오렌), 폴리나프탈렌, 멜라닌, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)(또는 PEDOT), 폴리(스티렌설포네이트)(또는 PSS), PEDOT-PSS, PEDOT-폴리메타크릴산, 폴리(3-헥실싸이오펜), 폴리(3-옥틸싸이오펜), 폴리(C-61-뷰티르산-메틸 에스터) 및 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌 비닐렌]), 절연재(예컨대 실리카(SiO2) 및 티타니아(또는 TiO2)) 및 그것들의 어떠한 조합으로 형성될 수 있는 나노와이어를 포함한다. 나노와이어는 코어셸(core-shell) 형태 또는 코어-멀티-셸 형태를 가질 수 있다.
비록 특정 구체예가 나노와이어의 맥락으로 기술되지만, 추가의 구체예들도 다른 유형의 나노구조, 예컨대 일반적으로 신장되고 약 3 이상의 종횡비를 가지는 다른 유형의 나노구조의 보관에 대해 고려될 수 있다. 추가의 구체예들은 마이크로구조, 예컨대 일반적으로 신장되고 약 3 이상의 종횡비를 가지는 마이크로구조의 보관에 대해 실시될 수 있다.
어떤 구체예에서, 나노와이어는 용액 합성 반응에 따라 형성된다. 용액 합성 반응에서, 나노와이어는 용매, 나노와이어를 형성하는 물질을 포함하는 시약 및 주형제를 포함하는 반응 혼합물로부터 성장될 수 있다. 반응 혼합물이 가열됨에 따라 주형제(예컨대 캡핑제)는 나노와이어 종자의 측결정면에 결합하여 측방향으로의 성장이 추진되고, 그로써 실질적으로 측결정면에 직각인 세로 방향을 따라 우선적으로 성장이 유도된다. 용액 합성 반응의 실례는 때로 금속 나노와이어의 제조를 위한 폴리올 공정으로서 언급되고, 이때 캡핑제는 5-배 쌍정의 종자 구조의 {1 0 0}면에 결합하여 {1 1 1}면에서의 성장이 가능해진다. 다른 유형의 용액 합성 반응도 본 발명에 포함된다. 또한 전기방사에 따라 형성된 나노와이어도 본 발명에 포함된다.
금속 나노와이어의 경우에, 적당한 금속-함유 시약의 실례로는 금속 염, 예컨대 질산 은(또는 AgNO3), 아세트산 은(또는 (CH3COO)2Ag), 트라이플루오로은 아세테이트(또는 (CF3COO)2Ag), 인산 은(또는 Ag3P04), 과염소산 은(또는 AgCl04), 과염소산 금(또는 Au(Cl04)3), 염화 금산(또는 HAuCl4), 제 II 염화 팔라듐(또는 PdCl2), 팔라듐 아세틸아세토네이트(또는 Pd(C5H702)2), 팔라듐 니트레이트(또는 Pd(N03)2), 칼륨 테트라클로로팔라데이트(II)(또는 K2PdCl4), 제 II 염화 백금(또는 PtCl2), 칼륨 헥사클로로플라티네이트(또는 K2PtCl6), 클로로플라틴산(또는 H2PtCl6), 백금 아세틸아세토네이트(또는 Pt(C5H702)2) 및 그것들의 어떠한 조합을 포함한다. 적당한 주형제(또한 때로는 "캡핑제"로도 언급됨)의 실례는 폴리비닐피롤리돈, 폴리아릴아마이드, 폴리아크릴 및 그것들의 어떠한 조합 또는 공중합체를 포함한다. 적당한 용매의 실례는 극성 용매를 포함하고, 이때 금속-함유 시약, 주형제 및 어떠한 다른 반응물 또는 첨가제는 충분히 가용성이다. 또한, 용매는 금속-함유 시약을 그것의 해당하는 금속 원소 형태로 전환시키는 환원제로서 기능할 수 있다. 전형적으로 환원 용매는 분자당 적어도 두 개의 하이드록실기를 포함한다. 적당한 환원 용매의 실례는 다이올, 폴리올, 글리콜 또는 그것들의 혼합물을 포함한다. 보다 구체적으로, 환원 용매는 예를 들면 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 글리세린, 글리세롤, 글루코스 또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 소수성 용매, 예컨대 비-극성 용매의 용도 또한 본 발명에 포함된다. 추가의 첨가제 또는 반응물, 예를 들면 철 염, 이를테면 아세트산 철, 염화 철, +2 또는 +3 원자가 중 어느 하나의 아세틸아세톤산 철, 염화나트륨(또는 NaCl), 염화 백금(또는 PtCl2), 염화 팔라듐(또는 PdCl2), 4차 암모늄 염(예컨대 세틸트라이메틸암모늄 브로마이드) 및 다른 염 또는 이온 첨가제가 수율을 증가시키고 나노와이어 형태학의 균일성을 촉진하기 위해 포함될 수 있다.
일단 용액 합성 반응이 수행되면, 반응으로부터의 미정제 생성물은 정제될 수 있다. 구체적으로, 합성된 나노와이어는 반응 혼합물의 다른 성분들로부터 분리될 수 있고, 그런 다음 적당한 용매 또는 다른 액체에 재분산되어 나노와이어 현탁액이 형성될 수 있다. 나노와이어 현탁액은 또한 코팅 조성물 또는 잉크 조성물로서 제형될 수 있다.
적당한 재분산 용매의 실례는 알콜, 물, 탄화수소(예컨대 파라핀, 할로겐화된 탄화수소 및 지환식 탄화수소), 알켄, 알킨, 케톤, 에써 및 그것들의 조합을 포함한다. 예를 들면 나노와이어는 아이소프로필 알콜, 메탄올, 에탄올, 물 또는 그것들의 조합에 재분산될 수 있다. 적당한 용매의 다른 구체적인 실례는 2-메틸테트라하이드로퓨란, 클로로-하이드로카본, 플루오로-하이드로카본, 아세트알데하이드, 아세트산, 아세트산 무수물, 아세톤, 아세토니트릴, 아닐린, 벤젠, 벤조니트릴, 벤질 알콜, 벤질 에써, 뷰탄올, 뷰탄온, 뷰틸 아세테이트, 뷰틸 에써, 뷰틸 포메이트, 뷰티르알데하이드, 뷰티르산, 뷰티로니트릴, 이황화탄소, 사염화탄소, 클로로벤젠, 클로로뷰탄, 클로로폼, 사이클로헥산, 사이클로헥산올, 사이클로펜탄온, 사이클로펜틸 메틸 에써, 다이아세톤 알콜, 다이클로로에탄, 다이클로로메탄, 다이에틸 카보네이트, 다이에틸 에써, 다이에틸렌 글리콜, 다이글라임, 다이-아이소프로필아민, 다이메톡시에탄, 다이메틸 폼아마이드, 다이메틸 설폭사이드, 다이메틸아민, 다이메틸뷰탄, 다이메틸에써, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸펜탄, 다이메틸설폭사이드, 다이옥산, 도데카플루오로-1-헵탄올, 에탄올, 에틸 아세테이트, 에틸 에써, 에틸 포메이트, 에틸 프로피오네이트, 에틸렌 다이클로라이드, 에틸렌 글리콜, 폼아마이드, 폼산, 글리세린, 헵탄, 헥사플루오로아이소프로판올, 헥사메틸포스포라미드, 헥사메틸인 트라이아마이드, 헥산, 헥사논, 과산화수소, 하이포클로라이트, i-뷰틸 아세테이트, i-뷰틸 알콜, i-뷰틸 포메이트, i-뷰틸아민, i-옥탄, i-프로필 아세테이트, i-프로필 에써, 아이소프로판올, 아이소프로필아민, 케톤 퍼옥사이드, 메탄올 및 칼슘 클로라이드 용액, 메톡시에탄올, 메틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 포메이트, 메틸 n-뷰티레이트, 메틸 n-프로필 케톤, 메틸 t-뷰틸 에써, 메틸렌 클로라이드, 메틸렌, 메틸헥산, 메틸펜탄, 미네랄 오일, m-자일렌, n-뷰탄올, n-데칸, n-헥산, 니트로벤젠, 니트로에탄, 니트로메탄, 니트로프로판, N-메틸-2-피롤리디논, n-프로판올, 옥타플루오로-1-펜탄올, 옥탄, 펜탄, 펜타논, 석유 에써, 페놀, 프로판올, 프로피온알데하이드, 프로피온산, 프로피오니트릴, 프로필 아세테이트, 프로필 에써, 프로필 포메이트, 프로필아민, p-자일렌, 피리딘, 피롤리딘, 수산화나트륨, 나트륨-함유 용액, t-뷰탄올, t-뷰틸 알콜, t-뷰틸 메틸 에써, 테트라클로로에탄, 테트라플루오로프로판올, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로나프탈렌, 톨루엔, 트라이에틸아민, 트라이플루오로아세트산, 트라이플루오로에탄올, 트라이플루오로프로판올, 트라이메틸뷰탄, 트라이메틸헥산, 트라이메틸펜탄, 발레로니트릴, 자일렌, 자일레놀, 및 다른 유사한 화합물 또는 용액 및 그것들의 어떠한 조합을 포함한다.
보다 일반적으로, 재분산가능한 용매는 물, 이온성 또는 이온-함유 용액, 이온성 액체, 유기 용매(예컨대 극성 유기 용매; 비극성 유기 용매; 반양성자성 용매; 양성자성 용매; 극성 반양성자성 용매, 또는 극성 양성자성 용매); 무기 용매 또는 그것들의 조합을 포함할 수 있다. 오일이 또한 적당한 용매로 고려될 수 있다.
일단 나노와이어가 적당한 용매 또는 다른 액체에 재분산되고 현탁되고 나면, 그 결과의 나노와이어 현탁액은 취급, 보관 및 운송을 위해 용기에 전달될 수 있다. 나노와이어 현탁액이 유리 또는 다른 유사한 물질로 형성된 용기에 보관될 때, 보관 및 운송 중에 나노와이어의 응집체가 그런 현탁액에 형성되는 경향이 있다. 예를 들어 은 나노와이어의 경우, 응집체 형성은 특히 은 나노와이어의 현탁액이 고농도(예컨대 >10mg/ml)의 은 나노와이어로 보관되는 경우 악화된다. 특정 작동 이론에 구속됨이 없이, 이 효과는 적어도 부분적으로는 아이소프로필 알콜 또는 다른 액체 중에 은에 대한 용해도 한계를 접근하거나 도달하는 것에서 유발될 수 있다. 추가로, 현탁액 중의 은 나노와이어의 농도가 증가함에 따라, 나노와이어들 사이의 상호작용은 현탁액의 유체역학에서 더욱 큰 역할을 담당할 수 있다. 나노미터 규모의 물체에 대해 용매 분자와의 무작위 충돌(때로 브라운 변동력, Brownian Fluctuating Force로도 언급됨)이 고려될 수 있다. 조밀해진 현탁액에서, 용매 분자의 고르지 않은 포켓이 나노와이어의 길이를 따라 존재할 수 있고, 그것은 나노와이어의 길이를 따라 고르지 않은 브라운 힘을 유도할 수 있으며, 그로써 토크를 유발할 수 있다. 현탁액 중에서 서로 가까이 있는 여러 나노와이어의 회전은 나노와이어의 번들, 브레이드(braid) 또는 "새 둥지(bird's nest)"의 형성을 유도할 수 있다. 이들 번들은 용액 중에서는 개별적인 와이어보다 덜 안정하고, 따라서 현탁액에서 침전하여 용기의 벽이나 바닥에 침착된다. 또한 특정 작동 이론에 구속되지 않지만, 나노와이어의 응집은 다른 메커니즘으로부터 유발될 수 있는데, 예를 들면 나노와이어의 용기 벽에의 초기 침착, 이어서 침착된 나노와이어 위에 추가의 나노와이어의 침착으로 응집체로서 나노와이어의 뒤엉킴이 생성된다.
일단 나노와이어가 응집체로 뒤엉키게 된 후에, 나노와이어는 쉽게 원상복귀될 수 없다. 이것은 특히 나노와이어가 더 큰 종횡비를 가지거나 더 길게 성장한 경우에 문제가 되고, 그것은 나노입자나 다른 타원형 나노구조와는 극명하게 대조적이다. 나노입자와는 다르게, 응집된 나노와이어는 분산된 나노와이어로 다시 분리되기 어려운데, 왜냐하면 추가의 교반, 분쇄 또는 심지어 초음파처리가 개별적인 나노와이어의 응집을 악화시키거나 심지어 파괴 또는 파편화시킬 수 있기 때문이다. 응집된 나노와이어는 용기의 벽에 강력하게 접착되고, 보관 및 운송 중에 유용한 물질의 상실을 나타낼 수 있다. 응집된 나노와이어는 또한 클럼프를 형성할 수 있고 탈안정화시킬 수 있으며 현탁액으로부터 침전시킬 수 있고, 그것은 계속해서 코팅 또는 인쇄 기계를 막히게 할 수 있으며, 탈색 또는 가시적인 다른 결함을 코팅 상에 초래할 수 있고, 그 결과 생성되는 필름의 균일성, 낮은 연무 및 높은 투명도를 방해할 수 있다.
본 발명의 구체예에 따르면, 용기에 보관된 현탁액으로부터의 나노와이어의 응집은 나노와이어 현탁액을 응집체 형성을 억제하는 방식으로 보관함으로써 감소되거나 억제될 수 있다. 본 발명의 어떤 구체예는 현탁액으로부터의 나노와이어의 응집체가 용기의 벽에 접착되거나, 또는 현탁액으로부터 침전되는 것을 억제하는 기법을 실시한다. 어떤 구체예에서, 나노와이어 현탁액은 용매 또는 다른 액체의 현탁액으로부터의 증발을 억제함으로써, 용매 또는 다른 액체에 의한 용기 벽의 습윤을 억제함으로써, 용기 벽에 나노와이어가 접착되는 것을 억제함으로써 또는 이들 기법 중 어떠한 조합에 의해 보관된다.
도 1(a)는 나노와이어 응집 문제를 보여주고, 도 1(b)는 본 발명의 구체예에 따르는 문제에 대한 해결책을 보여준다. 도 1(a)에서 알 수 있는 것과 같이, 현탁액은 용매(110a) 중에 분산된 나노와이어(120a)를 포함하고, 그 현탁액은 용기(100a), 예컨대 유리병에 배치된다. 비록 마개(150a)가 있어서 용기(100a)가 안심되긴 하지만, 용매(110a)의 증발은 현탁액의 액체 메니스커스 위의 헤드 공간(140a)에서 일어날 수 있다. 헤드 공간이 상대적으로 큰 경우에, 액체 메니스커스에 인접해 있는 용매(110a)의 일부분이 현탁액으로부터 증발되는 지점까지 상당한 정도의 증발이 일어날 수 있다. 이 증발로 나노와이어(130a)가 용기(100a)의 벽(155a)에 접착하게 되고 도 1(a)에 도시된 것과 같이 응집체로서 뒤엉키게 된다.
도 1(b)에 도시된 것과 같이, 이 문제에 대한 한 가지 해결책은 용기(100b)의 헤드 공간(140b)을 나노와이어(120b)의 현탁액으로부터의 용매(110b)의 증발 정도를 제어할 수 있도록 적당한 크기로 하는 것이다. 구체적으로, 용기(100b)의 헤드 공간(140b)은 나머지 헤드 공간(140b)을 감소시키기에 충분한 부피의 현탁액으로 용기(100b)를 채우는 것에 의한 용기(100b)의 사이징 또는 형상화(예컨대 세구병(narrow-mouth bottle) 대 광구병(wide-mouth bottle))에 의해, 또는 그것들의 조합에 의해 감소된다. 헤드 공간(140b)을 감소시킴으로써, 용매(110b)의 증발은 억제되고, 그로써 나노와이어(120b)가 용기(100b)의 벽(155a)에 접착되는 것이 억제된다.
어떤 실시에서, 헤드 공간(140b)의 사이징은 용기(100b)의 헤드 공간(140b)의 부피 대 총 내부 부피의 비율(백분율로서 표시됨)이 약 10% 이하, 예컨대 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 약 2% 이하 또는 약 1% 이하가 되도록, 및 약 0.5%에 이르기까지, 약 0.1%에 이르기까지, 약 0.05%에 이르기가지 또는 심지어 약 0%에 이르기까지 될 수 있다. 어떤 실시에서, 헤드 공간(140b)의 사이징은 용기(100b)의 목 부분의 폭의 용기(100b)의 주요 몸통 부분의 폭에 대한 비율(백분율로서 표시됨)이 약 70% 이하, 예컨대 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하, 약 45% 이하 또는 약 40% 이하가 될 수 있도록, 및 약 30%에 이르기까지, 약 25%에 이르기까지, 약 20%에 이르기까지 또는 그 미만이 되기까지일 수 있다. 어떤 실시에서, 헤드 공간(140b)의 한정된(상대적으로 작긴 하지만) 부피는, 보관 및 운송 중에 전형적인 온도 변화의 범위에 놓일 때에 나노와이어(120b)의 현탁액의 열팽창을 허용하기 위해 보유될 수 있다.
또는 다르게는, 또는 헤드 공간(140b)의 사이징과 관련하여, 용매(110b)의 증발 정도는 용기(100b)의 마개(150b)를 실질적으로 누수-방지가 되는 것으로 형태를 구성함으로써 감소될 수 있다. 마개(150b)는 예를 들면 목 부분과 임의로 밀봉 고리 세트 위에 형성된 쓰레드를 통해 용기(100b)의 목 부분에 고정될 수 있는 캡으로서 실시될 수 있다. 누수 시험의 한 예는 다음과 같이 설명된다. 용기(100b)는 일정 부피의 물 또는 다른 액체로 채워질 수 있다. 다음에 마개(150b)가 명시된 토크값에서 용기(100b)의 목 부분 위에서 나사처럼 돌려져서 용기가 잠길 수 있다. 용기(100b)는 뒤집어지고, 그로써 물이 목 부분과 마개(150b)의 연결 부분을 덮게 된다. 적당한 기압(예컨대 2psig)이 일정 시간(예컨대 2분)동안 적용될 수 있다. 일단 압력이 해제되면, 마개(150b)가 제거되어 점검될 수 있다. 만약 마개(150b)나 쓰레드 상에서 실질적으로 물이 발견되지 않으면, 용기(100b)는 누수-방지인 것으로 측정될 수 있다. 추가로 증발 정도를 감소시키기 위하여, 테이프 또는 필름으로 마개(150b), 용기(100b)의 목 부분, 용기(100b)의 몸통 부분 또는 그것들의 어떠한 조합의 주변을 감쌀 수 있다.
나노와이어 응집 문제에 대한 다른 해결책은 용매(110b)에 의한 용기(100b)의 벽(155b)의 습윤을 억제하거나, 벽(155b)에 대한 나노와이어(120b)의 접착을 억제하거나 또는 이들 두 가지를 모두 억제할 수 있도록 용기(100b)를 구성하는 것이다. 어떤 실시에서, 용기(100b)의 벽(155b)은 용매(110b)에 의한 습윤에 대해 내성이거나, 현탁액으로부터의 나노와이어(120b)의 접착에 대해 내성이거나, 또는 둘 다인 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다. 어떤 실시에서, 특정 물질이 습윤- 및 접착-내성 특성의 조합을 제공하기 위해 벽(155b)을 형성하거나 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시에서는, 상이한 물질의 조합이 습윤- 및 접착-내성 특성의 조합을 제공하기 위해 벽(155b)을 형성하거나 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 주어진 용기(100b)에 대하여, 문제에 대한 유사한 해결책은 용매(110b)가 벽(155b)을 형성하거나 코팅하는 물질과의 접촉을 피하거나 감소시키는 경향이 있도록 용매(110b)를 적당히 선택하는 것이다.
인지되는 것처럼, 습윤 또는 습윤성은 전형적으로 액체와 고체 표면이 접촉하게 될 때 분자간 상호작용으로부터 유발되는, 액체가 고체 표면과의 접촉을 유지하거나 피하려는 경향을 말한다. 습윤 정도는 접착력과 응집력 사이의 힘평형에 의해 측정될 수 있고, 이때 액체와 고체 표면 사이의 접착력은 액체 드롭이 표면을 가로질러 확산되는 것을 유발할 수 있는 한편, 액체 내의 응집력은 드롭이 뭉쳐져서 표면과의 접촉을 피하는 것을 유발할 수 있다. 습윤성의 한 척도는 고체 표면과 표면 상에 배치된 주어진 액체 드롭 사이의 접촉각이다. 본 발명의 구체예에 따르는 도 2에서 도시된 것과 같이, 접촉 각(θ)은 액체-증기 계면이 고체-액체 계면과 교차하는 각이다. 이 구체예에서, 액체(201) 드롭은 고체 표면(202)상에 위치한다. 액체(201)의 고체 표면(202) 위에서 확산되려는 경향이 증가함에 따라, 접촉 각은 감소한다. 역으로, 액체(201)의 고체 표면(202) 위에서 확산되려는 경향이 감소함에 따라 접촉각은 증가한다. 그로써, 접촉각은 습윤의 역척도를 제공한다. 90° 미만의 접촉각(저 접촉각)은 전형적으로 표면의 습윤이 바람직하고(고습윤), 액체는 표면 위로 확산되려는 것을 나타낸다. 90°이상의 접촉각(고 접촉각)은 전형적으로 표면의 습윤이 바람직하지 않고(저습윤), 액체가 표면과의 접촉을 피하거나 감소시켜서 압축된 액체 드롭을 형성하려는 것을 나타낸다.
다시 도 1(b)를 참조하면, 용기(100b)의 벽(155b)을 형성하거나 코팅하기 위해 사용될 수 있는 적당한 습윤-내성 물질은 90°이상, 예컨대 약 95°이상, 약 100°이상, 약 105°이상, 약 110°이상, 약 115°이상, 약 120°이상, 약 125°이상, 약 130°이상, 약 135°이상, 약 140°이상, 약 145°이상 또는 약 150°이상, 및 약 160°에 이르는, 약 170°에 이르는, 약 175°에 이르는 또는 그것보다 큰 각에 이르는 접촉각을 가지는 것을 포함한다. 그런 접촉각은 주어진 액체, 예컨대 나노와이어(120b)가 현탁되는 용매(110b)에 대해 명시될 수 있다.
습윤-내성 물질의 사용은 나노와이어 응집의 문제를 해결하는 측면에서 다양한 유익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 및 도 1(b)를 참조하면, 용기(100b)가 기울여지거나, 흔들리거나 또는 그렇지 않으면 취급 또는 운송 중에 움직임에 따라 현탁액 부분들이 대체될 수 있고 용기(100b)의 벽(155b)을 따라 확산될 수 있다. 내벽 표면의 저습윤 성질로 인하여 용매(110b)는 내벽 표면과의 접촉을 피하거나 감소시키려 할 것이고,나머지 현탁액을 향하여 내벽 표면아래로, 예를 들면 압축액 드롭의 형태로 빠르게 미끄러질 것이다. 용매(110b)가 벽 (155b) 아래로 미끄러짐에 따라 나노와이어(120b)는 용매(110b)와 함께 나머지 현탁액을 향해 운반되고, 그로써 벽(155b)상에 남아있는 나노와이어(120b)를 방해하고 응집체로서 뒤엉키게 된다.
다른 예로서, 내벽 표면의 저습윤 성질은 액체 메니스커스의 형상에 영향을 줄 수 있어서 나노와이어 응집을 억제할 수 있다. 도 3(a), 도 3(b) 및 도 3(c)는 본 발명의 구체예를 따라 내벽 표면의 습윤성을 조절함으로써 유발될 수 있는 액체 메니스커스의 상이한 형상들을 보여준다. 구체적으로, 도 3(a)는 고습윤 내벽 표면의 시나리오를 보여주는데, 여기서 액체 메니스커스는 액체가 벽(355a)을 따라 위쪽을 향하여 확산됨에 따라 오목한 형상을 취하고, 도 3(b)는 중간 습윤 내벽 표면의 시나리오를 보여주는데, 여기서 액체 메니스커스는 벽(355b)에 인접하여 비교적 평평한 또는 수평선 형상을 취하며, 도 3(c)는 저습윤 내벽 표면의 시나리오를 보여주는데, 여기서 액체 메니스커스는 액체가 벽(355c)으로부터 떨어져 이동함으로써 벽(355c)과의 접촉이 감소됨에 따라 볼록한 형상을 취한다. 도 3(a)의 고습윤 시나리오에서, 벽(355c)을 따라 액체가 확산되는 것은 나노와이어(320a)와 접촉하게 되는 벽(355)의 표면적을 증가시키고, 그로써, 예컨대 증발의 경우에서와 같이 나노와이어의 일부(320a)가 벽(355a)에 접착될 가능성을 증가시킨다. 대조적으로, 도 3(c)의 저습윤 시나리오의 경우, 벽(355c)으로부터 떨어져서 액체가 이동하는 것은 나노와이어(320c)와 접촉할 수 있게 되는 벽(355c)의 표면적을 감소시키고, 그로써 벽(355c)에 대한 나노와이어(320c)의 접착 가능성을 감소시킨다.
또는 다르게는 또는 표면 습윤성의 영향과 관련하여, 나노와이어의 내벽 표면에 대한 접착은 내벽 표면의 표면 화학에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 유리 및 유사한 물질은 전형적으로 구성 원자의 불만족스러운 원자가를 나타내는 댕글링 본드(dangling bond, 불포화 결합)를 가질 수 있다. 특정 작동 이론에 구속되는 것을 바라지는 않지만, 내벽 표면상의 그런 댕글링 본드의 존재는 내벽 표면과 현탁액으로부터의 나노와이어 사이의 화학적 상호작용을 촉진할 수 있고, 그로써 나노와이어가 내벽 표면에 접착할 가능성을 증가시킨다. 그런 나노와이어의 접착은 실질적으로 증발이 없을 때에 및 실질적으로 나노와이어 현탁액을 보유하고 있는 용기의 기울임, 흔들림 또는 다른 움직임이 없을 때에도 일어날 수 있다. 도 4(a)는 나노와이어(420a)가 접착하는, 유리 또는 다른 유사 물질로 형성된 벽(455)의 시나리오를 보여주고, 도 4(b)는 나노와이어(420b)의 접착이 억제되는 접착-내성 물질로 형성된 벽(455b)의 시나리오를 보여준다.
적당한 습윤- 및 접착-내성 물질의 실례로는 플루오르화 중합체(또는 플루오로중합체), 예컨대 탄소-플루오린 결합을 가지는 플루오로카본-기초 중합체를 포함한다. 탄소-플루오린 결합의 강도 및 안정성은 플루오르화 중합체의 습윤-내성, 저-부착 및 저-마찰 성질에 기여하고, 댕글링 본드의 실질적인 부재는 플루오르화 중합체의 나노와이어를 향한 접착-내성 성질에 기여한다. 플루오르화 중합체는 전체적으로 플루오린이 첨가될 수 있는데, 예를 들면 해당하는 탄화수소-기초 중합체의 모든 활용가능한 탄수-수소 결합이 탄소-플루오린 결합으로 대체되거나, 또는 부분적으로 플루오린이 첨가될 수 있는데, 예를 들면 해당하는 탄화수소-기초 중합체의 활용가능한 탄소-수소 결합의 하위세트가 탄소-플루오린 결합에 의해 대체된다. 플루오르화 중합체는 한 가지 유형의 단량체 유닛을 포함하는 단일중합체이거나 하나보다 많은 유형의 단량체 유닛을 포함하는 공중합체일 수 있다.
적당한 플루오르화 중합체의 실례는 다음을 포함한다:
(1) 다음과 같이 표시될 수 있는 폴리비닐 플루오라이드(또는 PVF):
Figure pct00001
(2) 다음과 같이 표시될 수 있는 폴리비닐리덴 다이플루오라이드(또는 PVDF):
Figure pct00002
(3) 다음과 같이 표시될 수 있는 폴리테트라플루오로에틸렌(또는 PTFE):
Figure pct00003
(4) 다음과 같이 표시될 수 있는 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(또는 PCTFE 또는 PTFCE):
Figure pct00004
(5) 다음과 같이 표시될 수 있는 퍼플루오로알콕시 중합체(또는 PFA):
Figure pct00005
(6) 다음과 같이 표시될 수 있는 플루오르화 에틸렌 프로필렌(또는 FEP):
Figure pct00006
(7) 다음과 같이 표시될 수 있는 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(또는 폴리(에틸렌-코-테트라플루오로에틸렌) 또는 ETFE):
Figure pct00007
(8) 다음과 같이 표시될 수 있는 에틸렌 클로로트라이플루오로에틸렌(또는 폴리(에틸렌-코-클로로트라이플루오로 에틸렌) 또는 ECTFE):
Figure pct00008
(9) 퍼플루오로설폰산(또는 PFSA)
(10) 퍼플루오로폴리에써(또는 PFPE)
(11) 플루오로카본(클로로트라이플루오로에틸렌비닐리덴 플루오라이드)(또는 FPM/FKM)
(12) 플루오린 과첨가된 엘라스토머(퍼플루오로엘라스토머)(또는 FFPM/FFKM)
(13) 퍼플루오로폴리옥세판
(14) 전술한 플루오르화 중합체의 둘 또는 그것보다 많은 중합체의 조합.
적당한 습윤- 및 접착-내성 물질의 추가의 실례로는 0.941g/cm 이상의 밀도를 가지는 고밀도 폴리에틸렌; 무기 중합체, 예컨대 규소-기초 중합체; 초소수성 물질; 초친수성 물질; 및 그것들의 조합을 포함한다.
다시 도 1(b)를 참조하면, 용기(100b)의 실질적으로 모든 내벽 표면은 어떤 실시에서는 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다. 플루오르화 중합체의 사용과 관련된 비용(다른 비-플루오린 첨가 물질의 비용보다 수배일 수 있다)을 절감하기 위하여, 용기(100b)의 내벽 표면의 일부가 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다. 예를 들어 주요 몸통 부분에 해당하는 벽(155b) 부분과 용기(100b)의 목 부분의 하부 절반(이 부분들이 나노와이어 현탁액과 더 자주 접촉하게 되는 것으로 보인다)이 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있는 반면, 벽(155b)의 나머지 부분은 유리, 비-플루오린 첨가 중합체, 또는 다른 비-플루오린 첨가 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다. 또 다른 실례로서, 용기(100b)의 목 부분의 액체 메니스커스 주변의 벽(155b) 부분(증발의 경우 나노와이어(120b)의 일부와 더 자주 접촉하게 되는 것으로 보인다)은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있는 반면, 나머지 벽(155b) 부분은 유리, 비-플루오린 첨가 중합체, 또는 다른 비-플루오린 첨가 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다. 임의로, 마개(150b) 또한 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다.
나노와이어 응집 문제의 또 다른 해결책은 본 발명의 구체예에 따르는 도 5에 도시된다. 이 구체예에서, 용기(500)는 조정가능한 헤드 공간을 제공하기 위하여 주사기와 유사한 형태로 구성된다. 구체적으로, 용기(500)는 용기(500)의 내부 단면에 꼭 맞는 크기와 형상의 이동가능한 플런저(560)를 포함하고, 용매(510) 중의 나노와이어(520)의 현탁액은 플런저(560)와 용기(500)의 마개(570) 사이의 부피로 국한된다. 플런저(560)의 이동은 마개(570)를 향해 현탁액을 움직일 수 있어서, 헤드 공간이 감소되고 실질적으로 제거될 수 있고, 그로써 현탁액으로부터 용매(510)의 증발이 억제될 수 있다.
나노와이어의 응집을 추가로 억제하기 위하여, 용기(500)의 벽(565)은 용매(510)에 의한 습윤에 대해 내성이거나, 나노와이어(520)의 접착에 대해 내성이거나 또는 둘 다인 물질로 형성되거나 코팅될 수 있다. 예를 들어 도 5에 도시된 주사기-형 용기(500)의 벽(555)은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다.
본원에 기술된 기법에 따라 나노와이어를 보관함으로써, 많은 유익이 얻어질 수 있다. 어떤 실시에서, 보다 높은 종횡비, 보다 큰 길이 및 보다 작은 직경의 나노와이어가 연장된 기간 동안 보관될 수 있는 한편, 나노와이어 응집체 형성은 감소되거나 억제된다. 어떤 실시에서, 보다 큰 농도의 나노와이어는 연장된 기간 동안 보관될 수 있는 한편, 나노와이어 응집체 형성은 감소되거나 억제된다.
예를 들어 용기에 보관된 현탁액 중의 나노와이어(예컨대 은 나노와이어) 중에서, 적어도 약 30%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65% 또는 적어도 약 60%, 및 약 80%에 이르는, 약 90%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 50의 종횡비를 가질 수 있다. 어떤 실시에서, 적어도 약 25%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60% 또는 적어도 약 65%, 및 약 75%에 이르는, 약 85%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 100의 종횡비를 가질 수 있다. 다른 실시에서, 적어도 약 20%(수의 %)의 나노와이어, 예컨대 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55% 또는 적어도 약 60%, 및 약 70%에 이르는, 약 80%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 200의 종횡비를 가질 수 있다. 다른 실시에서, 적어도 약 20%(수의 %)의 나노와이어, 예컨대 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55% 또는 적어도 약 60%, 및 약 70%에 이르는, 약 80%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 400의 종횡비를 가질 수 있다.
또 다른 예로서, 현탁액 중의 나노와이어(예컨대 은 나노와이어) 중에서, 적어도 약 30%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65% 또는 적어도 약 60%, 및 약 80%에 이르는, 약 90%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 10㎛의 길이를 가질 수 있다. 어떤 실시에서, 적어도 약 25%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60% 또는 적어도 약 65%, 및 약 75%에 이르는, 약 85%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 20㎛의 길이를 가질 수 있다. 다른 실시에서, 적어도 약 20%(수의 %)의 나노와이어, 예컨대 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55% 또는 적어도 약 60%, 및 약 70%에 이르는, 약 80%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 적어도 약 30㎛의 길이를 가질 수 있다.
또 다른 예로서, 현탁액 중의 나노와이어(예컨대 은 나노와이어) 중에서, 적어도 약 30%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65% 또는 적어도 약 60%, 및 약 80%에 이르는, 약 90%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 약 100nm 이하의 직경을 가질 수 있다. 어떤 실시에서, 적어도 약 25%의 나노와이어(예컨대 수의 %), 예컨대 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55%, 적어도 약 60% 또는 적어도 약 65%, 및 약 75%에 이르는, 약 85%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 약 60nm 이하의 직경을 가질 수 있다. 다른 실시에서, 적어도 약 20%(수의 %)의 나노와이어, 예컨대 적어도 약 25%, 적어도 약 30%, 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 55% 또는 적어도 약 60%, 및 약 70%에 이르는, 약 80%에 이르는 또는 그것보다 많은 %의 나노와이어가 약 40nm 이하의 직경을 가질 수 있다.
또 다른 예로서, 현탁액 중의 나노와이어의 농도는 약 4mg/mL 이상, 예컨대 약 5mg/mL 이상, 약 6mg/mL 이상, 약 7mg/mL 이상, 약 8mg/mL 이상, 약 9mg/mL 이상, 약 10mg/mL 이상, 약 11mg/mL 이상 또는 12mg/mL 이상, 및 약 15mg/mL에 이르는, 약 16mg/mL에 이르는 또는 그것보다 큰 농도일 수 있다.
응집체 형성을 감소시키거나 억제함으로써, 용기에 보관된 나노와이어 현탁액의 유통 기한은 연장될 수 있는데, 예컨대 유통 기한은 적어도 약 14일, 적어도 약 30일, 적어도 약 60일, 적어도 약 90일, 적어도 약 120일, 적어도 약 150일, 적어도 약 180일, 적어도 약 210일, 적어도 약 240일 또는 적어도 365일이거나, 및 약 390일까지이거나, 약 420일까지이거나 또는 그 이상일 수 있다. 어떤 실시에서, 나노와이어 현탁액의 유통 기한은 그 유통 기한에 해당하는 시간 기간에 걸쳐 허용가능한 수준 내에 남아있는 응집체 형성 정도의 측면에서 특징지어질 수 있다. 응집체 형성 정도는 다음 시험 중 어떠한 한 가지 또는 둘 또는 그것보다 많은 시험의 조합에 따라 특징지어질 수 있다:
(1) 현탁액에 분산된 채로 유지되는(또는 예를 들면 부드러운 교반에 의해 재분산될 수 있는) 나노와이어의 농도는 용기 중에서의 보관 시간 기간 후에, 예를 들면 광학 기법을 사용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 현탁액 중의 은 나노와이어의 농도는 전자기 스펙트럼의 자외선(또는 UV) 내지 가시광(또는 vis) 부분의 광학적 흡수에 의해 측정될 수 있다. 현탁액(또는 현탁액으로부터 취한 샘플) 중의 나노와이어의 농도는 광학 밀도의 측정으로부터 측정될 수 있는데, 광학 밀도는 현탁액을 통해 수직 방향을 따라 빛을 투과시키고, 빛의 감쇠를 측정함으로써 측정될 수 있다. 빛은 주로 산란에 의해 감쇠될 수 있지만, 일부 흡수도 포함될 수 있다. 측정된 감쇠는 초기 감쇠 측정과 비교될 수 있거나, 또는 공지된 나노와이어 농도의 현탁액에 대한 감쇠 측정에 비교될 수 있다. 현탁액 중의 응집체 형성 정도는 만약 나노와이어 농도의 감소가 초기 나노와이어 농도의 약 10% 이하, 예컨대 약 9% 이하, 약 8% 이하, 약 7% 이하, 약 6% 이하, 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 약 2% 이하 또는 약 1% 이하라면 시간 기간에 걸쳐 허용가능한 것으로 여겨질 수 있다.
(2) 용기의 벽에 접착된 나노와이어의 양은 용기 중에 일정 기간 동안 보관된 후에, 예를 들면 벽을 스크랩하거나 적당한 화학적 처리에 의해서 측정될 수 있다. 클럼프로서 침전하는 나노와이어 또한 그런 평가로 확인될 수 있다. 예를 들어 용기의 벽에 접착된 은 나노와이어의 중량이 측정되고, 예를 들어 초기 나노와이어 농도 및 나노와이어 현탁액의 초기 부피에 따라 추정될 수 있는, 용기에 배치된 은 나노와이어의 초기 중량에 비교될 수 있다. 현탁액 중의 응집체 형성 정도는 만약 접착된 은 나노와이어의 중량이 은 나노와이어의 초기 중량의 약 10% 이하, 예컨대 약 9% 이하, 약 8% 이하, 약 7% 이하, 약 6% 이하, 약 5% 이하, 약 4% 이하, 약 3% 이하, 약 2% 이하 또는 약 1% 이하라면 일정 시간 기간에 걸쳐 허용가능한 것으로 여겨질 수 있다.
(3) 현탁액 중의 어떠한 응집체의 존재 및 크기는 용기에서 일정 시간 기간 동안 보관된 후에 그라인드 게이지의 미세정도(fineness)를 사용하여 측정될 수 있다. 인지되는 것과 같이, 그라인드 게이지의 미세정도는 전형적으로 가변적인 깊이의 트로프(trough)를 포함한다. 트로프의 가장 깊은 부분에 해당하는 상부, 및 각각의 크기의 응집체의 존재 및 수는 그것들의 트로프를 따라 위치한 위치에 의해 측정될 수 있다. 응집체는 포인트 결함 또는 스트리크(streak)로서 나타날 수 있다. 스트리크의 경우, 그 위치는 스트리크의 개시점, 즉 게이지 상부에 가장 가까운 스트리크 부분으로서 기록될 수 있다.
각각의 크기의 응집체의 측정된 수는, 문제의 현탁액이 허용될 수 있는지의 여부를 측정하기 위하여 허용가능한 현탁액에 대해 참조 응집체 크기 분포에 비교될 수 있다. 이때 참조 응집체 크기 분포의 명세는 나노와이어 현탁액에 대한 특정 용도에 따라 좌우될 수 있다는 것이 주지된다. 어떤 실시에서, 참조 응집체 크기 분포는 상이한 나노와이어 현탁액에 대해, 원하는 용도(예컨대 투명한 전도성 전극에 대해 코팅 또는 필름을 형성하려는 경우)에 현탁액을 사용하고, 그 적용 결과를 분석하여 결과물이 허용가능한 품질의 것인지를 측정하며, 응집체 크기 분포를 그 현탁액을 사용하여 얻어진 결과물의 품질에 연관지음으로써, 응집체 크기 분포를 측정함으로써 명시될 수 있다.
예를 들어 어떤 적용에 대한 허용가능한 현탁액에 대한 참조 응집체 크기 분포는 다음과 같이 명시될 수 있다: a) 약 100㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; b) 약 90㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; c) 약 80㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; d) 약 70㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; e) 약 60㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; f) 약 50㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; g) 약 40㎛ 이상의 크기를 가지는 응집체의 3보다 많지 않은, 2보다 많지 않은, 1보다 많지 않은 존재 또는 부재; 또는 h) 둘 또는 그것보다 많은 전술한 것들의 조합.
(4) 용기에서 일정 시간 기간 동안 보관된 후에, 나노와이어 현탁액은 원하는 용도(예컨대 투명한 전도성 전극에 대해 코팅 또는 필름을 형성하려는 경우)에 사용될 수 있고, 그 적용 결과는 결과물이 허용가능한 품질의 것인지를 측정하기 위해 분석될 수 있다. 예를 들어 은 나노와이어의 현탁액은 일정 시간 기간에 걸쳐 보관된 후에, 투명한 전도성 전극에 대한 코팅 또는 필름을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 연무, 투과도 및 쉬트 내성 중 어떠한 하나 또는 그것들의 조합에 대한 값이 측정되고, 해당하는 참조 값, 예컨대 보관 전의 은 나노와이어의 현탁액에 대한 값들과 비교될 수 있다. 문제의 현탁액 중의 응집체 형성 정도는 만약 연무, 투과도 및 쉬트 내성 중 어떠한 하나 또는 그것들의 조합에 대한 값의 차이가 해당하는 참조 값의 약 ±10% 이하, 예컨대 약 ±9% 이하, 약 ±8% 이하, 약 ±7% 이하, 약 ±6% 이하, 약 ±5% 이하, 약 ±4% 이하, 약 ±3% 이하, 약 ±2% 이하 또는 약 ±1% 이하라면 일정 시간 기간에 걸쳐 허용될 수 있는 것으로 여겨질 수 있다.
추가 구체예
나노구조의 보관의 맥락에서 본원에 기술된 기법들은 나노구조의 다른 측면의 취급에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 나노와이어 현탁액은 전단력을 받게 될 때 덜 안정해질 수 있다. 전단력은 나노와이에 상에 토크를 가할 수 있고, 서로 가까이 있는 여러 나노와이어의 회전으로 인해 그것들이 함께 뭉쳐서 보다 큰 비가역적인 응집체를 형성하는 것을 유도할 수 있다. 따라서 용기 내, 외부로의 나노와이어 현탁액의 전달 또는 이송은 전단력을 감소시키거나 최소화해야 한다.
전단력을 감소시키기 위해서, 유체 전달 또는 이송 부품, 예컨대 배관, 파이프, 피펫 등은 저-부착 또는 저-마찰 물질, 예를 들면 상기에서 기술된 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다. 또한, 유체 전달 부품의 크기 또는 형상은 추가로 전단력을 감소시키기 위하여, 예를 들면 나노와이어 현탁액을 용기의 내, 외부로 이송하기 위하여 더 큰 단면 직경의 배관을 사용함으로써 선택될 수 있다. 더욱이 저전단 펌프, 예컨대 로브 펌프, 내부 기어 펌프 및 모노펌프(progressive cavity pump)가 사용될 수 있다. 또한, 코팅 장비 및 관련된 부품, 예컨대 슬롯 다이는 저-부착 또는 저-마찰 물질, 예를 들면 상기에서 기술된 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅될 수 있다.
실시예
다음의 실시예는 해당 기술분야의 숙련자들에게 예시하고 설명하기 위해 본 발명의 일부 구체예의 특정 측면을 설명한다. 실시예는 단순히 본 발명의 어떤 구체예들을 이해하고 실시하는데 유용한 특정 방법론을 제공하는 것이기 때문에, 실시예는 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
은 나노와이어의 현탁액을 상이한 유형의 병에 보관하고, 응집체 형성 정도를 병에 대해 평가한다. 도 6(a)는 유리병에서 흔들어준 후 약 1분 후에 아이소프로필 알콜(또는 IPA)에 현탁된 은 나노와이어를 보여준다. 도 6(a)에서 알 수 있는 것과 같이, 현탁액은 내벽 표면으로부터 주지할만한 탈-습윤이 진행되지 않았다. 도 6(b)는 동일한 용기에서 흔들어준 후 약 2분 후의 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 헤드 공간의 현탁액은 IPA 증발을 통해 대부분 건조되었고, 나노와이어 응집체가 내벽 표면에 접착되어 있다. 도 6(c)는 약 2주 동안 유리병에 보관한 후에 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 상당량의 응집체를 내벽 유리 표면상에서 볼 수 있다.
이것들과 비교하여, 도 7(a)는 퍼를루오로알콕시 중합체(또는 PFA) 병에서 흔들어준 후 약 20초 후의 IPA 중에 현탁된 은 나노와이어를 보여준다. 도 7(a)에서 알 수 있는 것과 같이, 현탁액은 내벽 표면으로부터 탈-습윤된다. 도 7(b)는 동일 용기에서 흔들어준 후 약 1분 후의 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 헤드 공간의 현탁액은 내벽 표면으로부터 대부분 탈-습윤되었다. 도 7(c)는 약 2주 동안 PFA 병에서 보관된 후의 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 은 나노와이어는 PFA 병의 바닥 쪽으로 가라앉았다. IPA는 헤드 공간으로 증발되었고, 소량의 응집체가 내벽 표면에 접착된 것을 볼 수 있다.
다른 비교로서, 도 8(a)는 플루오르화 에틸렌 프로필렌(또는 FEP) 병에서 흔들어준 후 약 10초 후의 IPA 중에 현탁된 은 나노와이어를 보여준다. 도 8(a)에서 알 수 있는 것과 같이, 현탁액은 내벽 표면으로부터 탈-습윤된다. 도 8(b)는 동일 용기에서 흔들어준 후 약 30초 후의 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 헤드 공간의 현탁액은 PFA 표면에 비교하여 더 빠른 속도로 내벽 표면으로부터 실질적으로 탈-습윤된다. 도 8(c)는 약 2주 동안 FEP 병에 보관된 후에 IPA 중의 은 나노와이어를 보여준다. 은 나노와이어는 FEP 병의 바닥 쪽으로 가라앉았다. IPA는 헤드 공간으로 증발하였고, 비즈처럼 응축되었지만, 내벽 표면에 접착된 것으로 보이는 응집체는 거의 없었다.
상기 평가로부터, 은 나노와이어는 유리병의 벽에 접착하기 쉬웠고 FEP 병의 벽에는 접착이 쉽지 않은 것으로 측정되었다. 알콜 중의 은 나노와이어의 현탁액이 유리 병에서 연장된 기간 동안 보관될 때, 나노와이어는 알콜이 증발함에 따라 유리병 벽에 접착하는 것으로 밝혀졌지만, 동일한 조성을 가지는 현탁액이 유사하게 FEP 병에서 보관될 때에는 벽에의 접착이 거의 또는 전혀 관찰되지 않았다. 특정 작동 이론에 구속되지는 않지만, 유리의 그것과 비교하여 상대적으로 낮은 플루오르화 중합체의 표면 습윤성이 FEP와 유리병 사이에서 관찰된 차이를 설명할 수 있다. 또한 평가에 따르면, PFA는 유리에 비교하여 은 나노와이어의 적은 접착을 나타내지만, 특히 은 나노와이어의 더 높은 농도에서는 FEP에 비교해서 다소 더 많았다.
본 발명을 특정 구체예를 참조로 기술하였지만, 해당 기술분야의 숙련자들은 다양한 변화가 이루어질 수 있고, 첨부되는 청구범위에 의해 규정되는 것과 같은 본 발명의 실제 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 동둥물이 대체될 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 또한 본 발명의 목적, 사상 및 범주에 대해 특정 상황, 물질, 물질의 조성, 방법 또는 과정을 적용하기 위해 많은 변형이 이루어질 수 있다. 그런 변형은 모두 본원에 첨부되는 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다. 특히, 본원에 개시된 방법이 특정 순서로 수행된 특정 작동을 참조로 기술되었지만, 이들 조작은 조합되거나 세분화되거나 또는 순서가 바뀔 수 있어서, 본 발명의 교시로부터 벗어남이 없이 동등한 방법이 수행될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 따라서, 본원에서 특별하게 표시되지 않는 한 작동의 순서 및 그룹은 본 발명을 제한하지 않는다.

Claims (30)

  1. 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하는 나노와이어 현탁액을 제공하는 단계; 및
    보관을 위해 용기에 나노와이어 현탁액을 배치하는 단계를 포함하며,
    이때 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어 응집을 억제하기 위한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 나노와이어 보관 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 용기의 벽은 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 접착에 대해 내성인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 플루오르화 중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌, 플루오르화 에틸렌 프로필렌 및 에틸렌 테트라플루오로에틸렌으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기이고;
    용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 플루오르화 중합체는 플루오르화 에틸렌 프로필렌인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 용기는 용기의 내부 단면에 꼭 맞는 크기와 형상의 이동가능한 플런저를 포함하고, 나노와이어 현탁액을 용기에 배치하는 것은 나노와이어 현탁액을 이동가능한 플런저와 용기의 구멍 사이의 부피로 국한시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10항에 있어서, 용기의 벽은 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 나노와이어 현탁액을 용기에 배치하는 것은 나노와이어 현탁액 중에서의 나노와이어의 합성에 이어서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하는 나노와이어 현탁액을 제공하는 단계; 및
    보관을 위해 용기에 나노와이어 현탁액을 배치하는 단계를 포함하며,
    이때 용기의 벽은 (1) 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 부착에 대해 내성이거나; 및 (2) 액체에 의한 습윤에 대해 내성 중에서 적어도 한 가지를 나타내는 것을 특징으로 하는 나노와이어 보관 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 용기의 벽은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 플루오르화 중합체는 플루오르화 에틸렌 프로필렌인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 13항에 있어서, 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 보관 용기; 및
    보관 용기에 배치된 나노와이어 현탁액을 포함하고,
    이때 나노와이어 현탁액은 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하고, 보관 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 응집을 억제하기 위한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  18. 제 17항에 있어서, 보관 용기는 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이의 접착에 대해 내성인 물질로 형성되거나 코팅된 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  19. 제 17항에 있어서, 보관 용기는 액체에 의한 습윤에 대해 내성인 물질로 형성되거나 코팅된 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  20. 제 17항에 있어서, 보관 용기는 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅된 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  21. 제 20항에 있어서, 플루오르화 중합체는 플루오르화 에틸렌 프로필렌인 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  22. 제 20항에 있어서, 보관 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기인 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  23. 제 17항에 있어서, 보관 용기는 조정가능한 헤드 공간을 가지는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  24. 제 23항에 있어서, 보관 용기는 보관 용기의 내부 단면에 꼭 맞는 크기와 형상의 이동가능한 플런저를 포함하고, 나노와이어 현탁액은 이동가능한 플런저와 보관 용기의 구멍 사이의 부피로 국한되는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  25. 제 24항에 있어서, 보관 용기는 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅된 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  26. 보관 용기; 및
    보관 용기에 배치된 나노와이어 현탁액을 포함하고,
    이때 나노와이어 현탁액은 액체 중에 현탁된 나노와이어를 포함하며, 보관 용기는 (1) 나노와이어 현탁액으로부터 나노와이어의 부착에 대해 내성이거나; 및 (2) 액체에 의한 습윤에 대해 내성 중에서 적어도 한 가지를 나타내는 물질로 형성되거나 코팅된 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  27. 제 26항에 있어서, 보관 용기의 벽은 플루오르화 중합체로 형성되거나 코팅되는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  28. 제 27항에 있어서, 플루오르화 중합체는 플루오르화 에틸렌 프로필렌인 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  29. 제 26항에 있어서, 보관 용기의 헤드 공간은 나노와이어 현탁액으로부터 액체의 증발을 억제하기 위한 크기인 것을 특징으로 하는 제조 물품.
  30. 제 26항에 있어서, 보관 용기는 조정가능한 헤드 공간을 가지는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 제조 물품.
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