풀리켈 아자얀

Benjamin M. 및 Mary Greenwood Anderson 공학 교수
라이스대학교
미국 텍사스주 휴스턴

교육:

• 박사(1989), Northwestern University(재료 과학 및 공학), Evanston, IL
• B. Tech (1985), 인도 바라나시 Banaras Hindu University (금속 공학)

업무 초점:

Pulickel M. Ajayan은 라이스 대학교 공학부 Benjamin M. and Mary Greenwood Anderson 교수입니다. 그는 학부 및 대학원 수준에서 공학 과정을 가르치고, 연구를 수행하고, 학생과 박사후 연구원을 멘토링합니다. 그는 또한 Rice 및 외부 연구 커뮤니티와 관련된 지원 활동에도 참여하고 있습니다.

학생들을 위한 조언:

“내 조언은 깊이 관여하라는 것입니다. 그리고 일찍 참여하세요. 조기에 참여할 수 있는 기회는 많습니다. 제 연구실에는 아주 좋은 고등학생들이 와서 나노기술 연구 경험을 얻습니다. 인터넷 등에는 기술, 특히 나노 분야에서 일어나고 있는 흥미로운 일들에 대해 배우는 데 사용할 수 있는 많은 정보가 있습니다.”

연결:

  – 라이스대학교

회견:  

Q: 귀하의 진로가 나노기술에 초점을 맞추고 있다는 것을 처음 알게 된 것은 언제입니까?
Ajayan: 나의 박사 학위 논문은 나노입자에 초점을 맞추었습니다. 1980년대에는 나노입자라기보다는 작은 입자 또는 클러스터라고 불렀습니다. '나노'라는 용어는 90년대 초반에 대중화되었습니다. 저는 일본의 NEC Corporation(1990-93)에서 탄소나노튜브 발견을 담당하는 그룹에서 박사후 과정을 보냈습니다. 나는 해당 분야의 매우 초기적이고 중요한 작업에 참여했습니다. 이를 통해 나노기술 분야에서 나의 경력 경로가 확고해졌습니다.   

Q: 현재 어떤 나노기술 응용을 연구하고 있나요?  
아자얀: 저는 탄소나노튜브, 그래핀 등 탄소 기반 나노소재에 중점을 두고 나노소재 연구개발에 참여하고 있습니다. 응용 분야에서는 에너지 저장 장치(배터리, 슈퍼커패시터), 나노복합체, 멤브레인, 전기 및 전자 장치 등 여러 분야를 연구하고 있습니다. 기초재료과학에 중점을 두고 있습니다.     

Q. 나노기술을 활용하면서 가장 보람찬 점은 무엇인가요?
아자얀: 기본적으로 과학과 기술의 최전선에서 일하고 있다는 사실, 즉 구조와 장치를 만들기 위해 원자와 분자를 조작하는 일이 모든 과학자의 꿈이 되어야 한다는 사실을 깨닫는 것입니다! 나노기술의 또 다른 특별한 점은 나노기술이 매우 광범위하다는 것입니다. 나노기술은 실현 가능한 기술이며, 그 사용 범위는 재료 과학에서 생물학, 전자 공학에 이르기까지 다양합니다. 또한 매우 학제적이므로 여러 분야에서 일어나는 흥미로운 일을 알게 되고 다른 분야에서는 흔하지 않은 일인 다른 분야의 전문가와 협력하는 경향이 있습니다.

Q: 당신이 작업한 일이 세상에 어떻게 긍정적인 영향을 미쳤는지 보여주는 예가 있습니까?
아자얀: 저는 나노기술 분야에서 제가 연구해 온 여러 가지 일들이 미래 기술에 직간접적으로 영향을 미칠 것이라고 믿습니다. 한 가지 예는 종이 배터리를 만드는 것입니다. 나노물질을 사용하여 유연한 종이 같은 매트릭스에 에너지 저장 장치(배터리 및 슈퍼커패시터)를 조립하는 데 성공했습니다. 다양한 디자인과 기하학적 구조에 맞춰 형태를 맞출 수 있는 플랫폼에 전력을 분배하고 적용할 수 있다는 아이디어는 미래에 영향을 미칠 것입니다. 또 다른 예는 수직으로 정렬된 탄소 나노튜브 배열에서 가장 어두운 물질을 만들기 위해 RPI의 Shawn Lin 교수와 협력하여 수행한 작업입니다. 이 연구를 기반으로 미래의 광학 기술에 많은 응용이 있을 수 있습니다. 또한, 탄소 나노튜브 및 복합재와 관련된 우리 연구 중 일부는 장기간 응용될 것입니다. 이러한 적용 사례 중 일부에 더해 우리의 작업은 매우 창의적이었으며 결과적으로 몇몇 젊은이들이 과학을 받아들이거나 계속 과학에 머물도록 동기를 부여받았습니다.    

Q: 지금까지 나노기술이 세계에 미친 가장 큰 영향은 무엇이라고 생각하시나요?  
아자얀: 나노기술은 비교적 새로운 분야입니다. 이 기술의 실제 영향은 진화하고 있으며 미래에만 느껴질 것입니다(10년, 20년 또는 그보다 훨씬 더 먼 미래일 수 있음). 앞서 언급했듯이 이는 구현 기술이며 많은 영역에서 그 효과를 느낄 수 있습니다. 몇 가지 예를 들면 전자, 센서, 약물 전달, 생체 의학 응용, 에너지 변환 및 저장, 수질 정화, 다기능 나노복합체 등이 있습니다. 에너지 저장, 센서 등과 같은 분야에서는 이미 상업적 응용이 제한되어 있습니다. 차세대 전자 장치는 이미 나노 수준에 도달했습니다. 

Q: 미래에 나노기술이 어떻게 응용될 것으로 예상하는지 예를 들어주세요. 
Ajayan: 제가 언급했듯이 몇 가지가 있습니다. 하나만 선택하겠습니다. 배터리. 활용 범위가 넓기 때문에 어떤 진전이라도 환영할 만한 영역이다. 이 기술의 가장 혁신적인 디자인과 개발은 나노재료와 나노기술에 의존합니다. 차세대 전극 재료는 더 높은 에너지와 전력 전달 가능성을 제공하기 때문에 나노 재료입니다. 탄소나노튜브와 같은 인기 있는 나노재료를 선택하면 현재 가장 큰 규모의 응용 분야는 리튬 이온 배터리에 있습니다. 이는 나노물질의 출현으로 큰 영향을 받는 분야가 될 것이라고 생각합니다.   

Q: 팀 상황에서 더 많이 일하시나요, 아니면 혼자 더 많이 일하시나요?
아자얀: 학문적으로는 대부분 팀 작업입니다. 어릴 때는 혼자 일을 했는데 그게 재미있었어요. 이제 저는 많은 학생, 박사후 연구원, 방문객으로 구성된 그룹을 갖고 있으며 모든 작업은 팀워크입니다. 우리는 또한 전 세계의 다른 그룹과 협력합니다. 매우 다양한 분야(나노기술)이기 때문에 최고의 시설과 전문 지식에 접근하기 위해 협력해야 합니다.    

Q: 팀으로 더 많이 일한다면 팀원들의 다른 전문 분야는 무엇입니까?   
아자얀: 우리는 지속적으로 전문 지식을 업데이트하고 있습니다. 우리는 기본적으로 재료의 합성, 가공, 특성화에 초점을 맞춘 재료 전문가입니다. 우리는 또한 전기적, 기계적 특성 평가도 수행합니다. 그러나 우리는 지난 몇 년 동안 여러 분야에서 전문 지식을 얻었습니다. 예를 들어 전기화학적 에너지 저장, 나노 규모 장치의 전자 수송, 나노다공성 막을 이용한 수질 정화 등에 관한 연구를 진행하고 있습니다.   

Q: 대학에서의 훈련이 나노기술 작업에 도움이 되었나요?
아자얀: 물론. 저는 전자현미경 훈련을 받은 사람으로서 나노규모 차원에 대한 올바른 관점을 갖게 되었습니다. 시간이 지나면서 몇 가지 다른 기술과 과정을 배우게 되지만 마음에는 여전히 학생 시절에 배운 내용이 남아 있습니다. 우리 그룹은 현재 현미경 검사에 너무 많이 관여하지 않고 주로 새로운 재료를 설계하고 개발하는 데 중점을 두고 있습니다. 이제 현미경 기술은 매우 정교해졌습니다. 전자현미경으로 연구한 멋진 작품을 보면 아직도 설렘이 느껴집니다.   

Q. 멘토가 있나요? 대학 시절에 그랬나요?
아자얀: 당신에게는 항상 멘토가 필요합니다. 그 사람이 적극적으로 멘토링을 하고 있든, 자신의 기여로 엄청난 동기를 부여했든, 접근 방식은
그리고 성격. 내 지도교수들(박사 학위 및 박사후 과정) 모두 영감을 주었고 나는 그들에게 과학계에 남아 있는 것에 대해 많은 빚을 지고 있습니다. 그리고 자신의 작업을 통해 여러분에게 영감을 주는 많은 사람들이 있으며 저는 과학과 기술에서 일어나고 있는 아름다운 일들을 보면서 끊임없이 흥분하고 있습니다. 

Q: 만약 다시 이 일을 해야 한다면, 여전히 나노기술 응용에 집중하시겠습니까?
Ajayan: 저는 꼭 과학을 하고 싶습니다. 그리고 아마도 바이오 관련 응용 분야에 더 중점을 둔 나노기술일 것입니다. 오늘날 과학에서 일어나고 있는 가장 심오한 일들이 생명공학과 의학 분야에서 일어나고 있다고 생각하기 때문입니다. 나는 때때로 이 생명공학 혁명에 참여할 수 없다는 사실에 약간 소외감을 느낍니다. 우리는 최근 나노기술 분야의 연구를 바이오 관련 분야(예: 암 치료)에 연결하기 위해 몇 가지 작업을 시도했습니다. 쉽지는 않지만 앞으로 더 노력하고 노력할 것 같아요.  

Q. 대학생들에게 조언을 해주신다면요?
Ajayan: 제 조언은 깊이 관여하라는 것입니다. 그리고 일찍 참여하세요. 조기에 참여할 수 있는 기회는 많습니다. 제 연구실에는 아주 좋은 고등학생들이 와서 나노기술 연구 경험을 얻습니다. 인터넷 등에는 기술, 특히 나노 분야에서 일어나고 있는 흥미로운 일들에 대해 배우는 데 사용할 수 있는 많은 정보가 있습니다. 나노는 모든 것의 가장 작은 구성 요소를 다루고 이를 조작하여 더 나은 재료를 얻기 때문에 재미있습니다. 이것은 과학 역사상 또 하나의 미개척지(크기와 가장 작은 실체(원자 및 분자)를 조작하는 것과 관련된 과제)이며 학생들은 이를 평생 참여할 수 있는 기회로 보아야 합니다. 이것은 어느 시점에서 그들의 생활 방식의 일부가 될 기술입니다. 그들은 참여하고 자신의 삶을 형성하는 것이 무엇인지 알아가는 데 적극적인 역할을 해야 합니다. 바로 나노기술입니다!