카페인(C8H10N₄O₂)은 식물의 씨앗과 잎에서 자연적으로 생기는 살충제이다.카페인은 그 식물을 갉아먹는 특정 곤충들을 죽이거나 마비시킨다.사람에게는 카페인이 자극제로 작용하는데, 그 이유 때문에 커피 원두나 녹차 잎에서 제거되기도 한다.추출(extraction)은 커피 원두로부터 카페인 분자를 제거하는 것과 같이 혼합물로부터 어떤 물질을 분리하는 과정이다.1905년에 로셀리우스(Ludwig Roselius)는 벤젠(C6H6)을 용매로 사용하여 커피에서 카페인을 추출하는 방법을 개발했다.카페인은 무극성 용매인 벤젠에 잘 녹는데, 카페인 분자의 상당 부분이 무극성이기 때문이다.만일 용질과 용매의 극성이 같으면 용해도는 높게 된다.다시 말하면 무극성 요매에는 무극성 용질이 잘 녹고, 극성 용매에는 극성 용..
금속을 대체하는 경량 소재, 뼈를 성장시키는 합성 지자체, 부작용 없이 암세포만 죽이는 항암제, 더 빠르면서 작아진 컴퓨터 등이 존재하는 세상을 상상해보자.이런 것들은 현재 가장 활발하게 연구되는 분야인 나노과학 결과의 일부일 뿐이다. '나노 척도'의 정의는 일반적으로, 최소한 한 차원의 길이가 1~100nm의 크기를 가지는 물질을 포함한다.이 극도로 작은 영역에서 물질을 탐구하고 이해할 수 있게 해주는 연구용 기구는, 불과 몇 년 전만해도 구현이 불가능했다.이 극도로 작은 크기의 물질을 이해하려면, 다른 척도의 물체와 크기를 비교하는 것이 좋다.거시 척도의 물체는 육안으로 관찰할 수 있어서, 측정용 자나 캘리퍼와 같은 도구로 측정할 수 있다.예로 동전이나 연필, 지우개, 막대기 등등이 있다.마이크로 척..