| 중국 과학자, 특이한 성능의 탄소나노튜브 기능성복합재료 개발 | ||
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 탁월한 역학•전기학적 성능을 지닌 단일 탄소나노튜브의 특성을 이용한 초강도 다기능 탄소나노튜브 재료 개발은 그동안 재료분야 인기 연구과제 중의 하나이다. 하지만 전통적인 탄소나노튜브의 분산기술과 방향성기술 제약으로 탄소나노튜브의 고유한 성능이 재료 응용분야에 충분히 구현되지 못하고 있다. 중국과학원 소주나노기술 나노생체모방연구소의 리칭원(李淸文)과제팀은 방사가 가능한 탄소나노튜브 어레이를 베이스재료로 하여 건식법으로 고성능 탄소나노튜브 기능성 복합재료를 만들어, 탄소나노튜브의 복합재료에서의 고부하, 높은 방향성 및 방향성 전자전달을 실현하기 위한 구상을 모색하였다. 주요 연구성과들로는 다음과 같다. (1) 방향성 탄소나노튜브박막의 층-층 고체 조립을 통해 고강도, 높은 전기전도성 및 접을 수 있는 탄소나노튜브막을 만들었다. 제조공법은 탄소나노튜브박막을 어레이에서 연속으로 인장시킨 다음 감기만 하면 되기에, 기존 탄소나노튜브의 원지(Base paper)를 이용한 복잡한 용액처리과정이 필요없게 되었다. 이 탄소나노튜브의 인장강도는 2GPa, 탄성모듈은 90GPa에 달하며, 역학성능은 문헌에서 보도된 탄소나노튜브, 그래핀 등 나노탄소막보다 훨씬 뛰어났다(그림1). 그밖에 나노탄소막은 탄소튜브 고유의 높은 종횡비와 방향성 때문에, 유연성과 전기전도성이 뛰어났다. 수천 번의 소곡률(Small curvature) 반경으로 만곡한 후에도 저항에 뚜렷한 변화가 없었다. 관련 연구논문은 최신호 ACS Nano（2012, 6, 5457–5464）에 발표되었다. (2) 미국 노스캐롤라이나 주립대학교의 YT Zhu교수가 이끄는 과제팀과 협력하여 탄소나노튜브박막을 감는 과정에서 스프레이법으로 고분자화합물을 도핑하여 탄소나노튜브함량이 높은 고분자화합물 복합재료를 얻었다. 이 복합재료는 탄소섬유복합재료보다 훨씬 탁월한 역학성능과 전기전도성능을 나타내었다(그림2). 관련 연구결과는 Carbon（2011, 49, 4786–4791），Material Research Letters（Accepted）과 Composites Science and Technology（2012, 72, 1402–1407）등 학술지에 발표되었다. (3) 방향성 탄소나노튜브박막을 이용한 방향성 전자전달특성과 관련하여 점차적으로 변색하는 특성을 지닌 탄소나노튜브/산화텅스텐 복합유연성박막을 처음으로 보도하였다. 관련 연구는 최신 Chem. Commun.（2012,48, 8252-8254）에 게재되었다. 정보출처 : http://www.cas.cn/ky/kyjz/201207/t20120730_3622858.shtml |
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