나노화학

눈에 보이지도 않는 작은 화학이 인류의 미래를 결정하고 있다!

한 권으로 읽는 가장 쉽고 친절한 나노 안내서

오늘날 인류는 10억 분의 1미터, 즉 나노미터 단위의 물질을 다룰 수 있게 되었다. 기존 물질과 전혀 다른 독특한 특성을 지닌 나노물질은 곳곳에 스며들어 우리의 현재와 미래를 송두리째 바꾸고 있으며, 이제 일반인도 나노과학이나 나노기술 같은 용어를 친숙하게 느낀다. 하지만 정작 나노과학의 근간인 나노화학의 원리, 상용 사례, 가능성을 차근차근 설명해주는 책은 찾아보기 어렵다. 최고의 화학커뮤니케이터 장홍제 교수는 이 책에서 나노입자 관찰, 나노물질 합성 그리고 의료, 환경, 에너지, 전자산업 등 다양한 분야의 나노화학 활용과 전망 등을 쉽고 친절하게 설명하며 독자들을 흥미진진한 나노의 세계로 초대한다.

지은이 : 장홍제

실험 속에 낭만이 살아 숨 쉰다고 믿는 과학자. 그리고 10억 분의 1미터 나노 세계에 숨은 과학의 무한한 가능성을 찾는 나노화학자. 화학의 재미와 아름다움에 빠져 물질의 비밀을 공부하다 더없이 작은 세계를 탐구하는 나노화학에 매료되었다. 누구도 생각하지 못한 특성을 지닌 나노물질을 만들어 우리의 일상을 획기적으로 뒤바꾸는 나노화학은 현대 과학이 도달한 가장 실용적인 분야라 할 수 있다. 이토록 재미있고 실용적인 화학을 독자에게 전하고 함께 이야기하고 싶어 이 책을 집필했다.

한국과학기술원(KAIST) 화학과를 졸업하고 같은 대학원 화학과에서 박사학위를 받았다. 현재 광운대학교 화학과 교수로 재직 중이다. 지은 책으로 《역사가 묻고 화학이 답하다》, 《화학 연대기》, 《신소재 쫌 아는 10대》, 《원소 쫌 아는 10대》 등이 있으며, 《ACS Nano》, 《Angewandte Chemie》 등 국제 학술지에 나노화학에 관한 논문 70여 편을 게재했다. 화학 대중화를 위해 유튜브 채널 ‘화학하악’을 운영 중이다.

들어가며

주기율표

1장 나노 세계의 문을 열다

관찰할 수 없던 시대의 화학 | 전기분해로 원소를 발견하다 | 경계를 넘어 이상한 세계로 | 보이지 않는 물질을 어떻게 사용했을까

2장 전자로 나노입자를 들여다보다

원자란 무엇인가 | 나노 세계로 전자를 쏘다 | 나노입자를 보는 눈, 전자현미경

3장 나노물질을 만드는 법

조각 같은 톱다운, 빚기 같은 보텀업 | 생각보다 간단하지만 값비싼 나노물질 합성 | 나노입자를 요리하다: 가열과 냉각 | 나노물질을 건축하다: 층별 증착

4장 주기율표가 알려주는 나노물질의 특성

화학 최고의 발명품, 주기율표 | 금은동 나노입자의 독특한 색상 | 나노입자만큼 작은 반도체 | 가장 작은 자석과 신기한 변환기

5장 나노로봇, 우리 몸을 치료하다

소소익선, 다다익선 | 혈관을 떠돌며 표적을 추적하다 | 나노화학을 이용한 치료와 진단

6장 나노 판화와 디스플레이가 펼치는 이미지

나노 세계의 청사진과 판화 | LED, 전기를 빛으로 | 2차원 나노물질과 접히는 화면들

7장 환경을 지키고 에너지를 만드는 나노기술

모으고 분리하고 분해하기 | 나노화학이 전기를 만들다 | 환경 파괴에 맞서는 새로운 방법

8장 나노물질로 화학 반응을 지배하다

촉매, 효소, 나노물질 | 나노 촉매: 화학 반응을 빠르게 또는 느리게 | 나노자임과 생명의 미래