1. 화학적 결합에 의해 :
* 공유 결합 : 원자는 전자를 공유하여 분자를 형성합니다. 이것이 우리가 물 (HATE), 이산화탄소 (CO₂) 및 수많은 다른 화합물을 얻는 방법입니다.
* 이온 결합 : 하나의 원자는 전자를 잃고 양으로 하전되어 (양이온), 다른 원자는 전자를 얻어 음이온 (음이온)을 얻습니다. 이 반대로 하전 된 이온은 서로를 끌어 들이고 테이블 소금 (NaCl)과 같은 화합물을 형성합니다.
* 금속 결합 : 전자는 금속 전체에 비편성되어 전자의 "바다"를 형성합니다. 이것은 금속에서 우수한 전도도와 가상성을 허용합니다.
2. 구조 별 :
* 결정 구조 : 원자는 격자라고 불리는 고도로 순서가 높은 반복 패턴으로 배열됩니다. 이것이 우리가 다이아몬드, 석영 및 테이블 소금을 얻는 방법입니다.
* 비정질 구조 : 원자는 장거리 순서가 없습니다. 유리와 고무가 있습니다.
* 폴리머 : 공유 결합에 의해 연결된 반복 단량체 (소분자)의 큰 사슬. 예로는 플라스틱, 단백질 및 DNA가 있습니다.
3. 기능 별 :
* 나노 물질 : 나노 스케일 (1-100 나노 미터)의 기능으로 설계된 재료. 이러한 재료는 향상된 전도도 또는 촉매 활성과 같은 작은 크기 및 높은 표면적으로 인해 고유 한 특성을 가질 수 있습니다.
* 반도체 : 컴퓨터 칩의 실리콘과 같은 특정 조건에서 전기를 전도 할 수있는 재료.
* 초전도체 : 저온에서 저항없이 전기를 전도하는 재료. 이는 에너지 저장 및 운송에 혁명을 일으킬 가능성이 있습니다.
4. 조작으로 :
* 원자력 현미경 (AFM) : 과학자들은 AFM을 사용하여 표면의 개별 원자를 조작 할 수 있습니다. 이를 통해 35 개의 크세논 원자로 제작 된 유명한 "IBM"로고와 같이 매우 작은 구조물을 생성 할 수 있습니다.
* 합성 및 반응 : 과학자들은 다양한 화학 반응을 사용하여 원하는 특성을 가진 새로운 재료를 만들기 위해 특정 방법으로 원자를 결합하고 재 배열 할 수 있습니다.
5. 이론적 모델링 :
* 양자 역학 : 과학자들은 컴퓨터 시뮬레이션과 이론적 모델을 사용하여 원자가 양자 수준에서 어떻게 행동하고 상호 작용하는지 이해합니다. 이를 통해 재료가 생성되기 전에도 재료의 특성에 대한 예측이 가능합니다.
요약하면, 과학자들은 단순한 화학적 결합에서 복잡한 조작 및 이론적 모델링에 이르기까지 원자를 배열하기위한 광대 한 기술 상자를 가지고 있습니다. 이를 통해 의학 및 기술에서 에너지 및 재료 과학에 이르기까지 다양한 분야에서 사용할 수있는 다양한 특성을 가진 재료를 만들 수 있습니다.
