| 중미 과학자, 3차원 탄소 벌집구조 그래핀으로 물리특성 확인 | ||
|
||
 최근, 중국과학원역학연구소, 미국 콜로라도대학교(University of Colorado), 매사추세츠공과대학(Massachusetts institute of Technology) 공동 연구팀은 그래핀으로 구축한 3차원 벌집구조를 통하여 벌집벽이 sp2 결합(bonds)이고 벌집벽 경계지역에 특수 구조의 sp3결합을 형성할 경우, 이러한 순수 공유결합으로 구성된 3차원 벌집구조는 역학적으로 안정할 뿐만 아니라 초고 비강도(specific strength) 및 높은 열전도율을 보유하고 있다는 것을 발견하였다. 풀러린, 탄소나노튜브, 그래핀 등과 같은 탄소구조는 양호한 성능을 보유하고 있으므로 역학적으로 탄소구조의 안정성, 저밀도, 초고강도의 특성을 충분히 활용할 수 있기를 바래왔다. 그러나 이러한 탄소구조로 거시적 3차원 재료의 골조를 구축하거나 또는 성분을 강화시킬 경우 이런 기본단위 구조를 보호하고 있는 고강도의 공유결합을 유지시킬 수 없게 된다. 구조 사이 또는 구조와 기본물질 사이의 결합은 일반적으로 반데르발스 작용과 같이 비교적 약한 상호작용에 의해 치환된다. 이리하여 실제로 획득한 거시적 3차원 재료의 강도는 그 탄소 구축 구성단위(building units)의 강도에 비해 2~3개 수량급 낮다. 타이틀 이미지에서 a는 이러한 전형적 3차원 탄소 벌집구조를 나타내고 b는 벌집 경계부분의 전형적인 안정적 원자 구조를 해석하였다. 2개 5각 고리와 1개 8각고리가 계면을 따라 주기적으로 배열된 어레이로 구성되었다. c는 현재 최첨단 연구보고에서 재료의 비강도 비교를 통하여, 탄소 벌집구조는 그 지그재그 방향(zigzag direction)(녹색기호), 안락의자 방향(붉은색) 및 벌집의 축방향을 따라 모두 극히 높은 비강도를 갖고 있음을 보여준다. 이는 이러한 재료가 경량 고강도 구조 응용에서의 잠재력을 나타낸다. 동시에 해당 구조는 양호한 열전도 성능을 보유하고 있다. 정보출처 : http://www.imech.ac.cn/xwdt/kydt/201612/t20161215_4722208.html |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB