▒ 나노튜브에 없는 성질을 가진 나노스크롤 개발

컴퓨터, TV, 휴대폰 등의 전자기기에 쓰이는 실리콘을 대체할 순수탄소인 그래핀(graphene)이 구부러지고 휘어지고 접힐 수 있을까? 이같은 희망을 현실로 만들 기술이 개발되었다. 미국 UC San Diego대학 및 보스톤 대학연구진은 나노스케일에서 스크롤되는 단일 탄소원자층인 그래핀(graphene)을 선보였다. 순수한 탄소들이 원통으로 이루어진 나노튜브와는 달리 탄소 나노스크롤은 열린 모서리를 가지고 있으며 뚜껑(cap)이 없다.



탄소 나노스크롤은 열린 모서리를 가지고 있으며 뚜껑이 없기에 모양 및 지름을 바꿀 수 있다.


이번주 Physical Review B지에 온라인상으로 먼저 발표된 논문에서 연구진은 그래핀(벌집격자안에 정렬된 단일탄소원자층)이 서로 붙어서 탄소 `나노스크롤`을 만드는 정도가 정전기적으로 조절될 수 있다고 밝혔다. 따라서 이를 통해 수많은 다양한 기기를 만들 수 있게 된 것이다. "결과적으로 나노스크롤은 모양 및 안쪽과 바깥쪽의 지름이 변형될 수 있다. 이는 나노튜브에서는 불가능하던 성질이다."라고 이번논문의 1저자인 UC San Diego의 Michael Fogler교수는 설명했다.


"우리가 제시한 기기는 그래핀 나노스크롤로서 근처의 전극에서 온 전류에 의해 충전이 가능하다. 더 많이 충전될 수록 스크롤 안의 전자간의 정전기적 상호반발력이 더 커지면서 스크롤이 펼쳐진다. 따라서 전극의 전압이 스크롤 안의 코일의 개수 및 지름을 조절하게 되는 셈이다." 라고 Michael Fogler교수는 설명했다. Michael Fogler교수는 이 나노스크롤이 사람이 눈을 깜빡이는 것과 비슷한 작동기(actuator), 랩온어칩의 밸브, 전자종이 등의 다양한 영역에 쓰일 수 있다고 설명했다.


기존에는 다른 과학자들이 "기계"를 스크롤하기 위해 박막 플라스틱 필름을 이용했지만 이 필름은 너무 딱딱하거나 잘 깨졌다. 반면 그래핀으로 만들어진 나노스크롤은 지금까지 알려진 그 어떤 물질보다 기계적으로 강하면서 극도로 가볍고 유연하다. 전기도 실리콘보다 1000배이상 더 잘 전도한다. Michael Fogler교수는 그래핀의 전자적 성질을 이용해 구조를 수정한다는 아이디어가 새로운 것이라며 이 기기가 더 발전할 여지가 많다고 밝혔다.


연구진은 광학적으로 투명한 전기전도체인 그래핀이 가까운 시일내에 현재의 액정 디스플레이를 대체할 것으로 기대하고 있다. 현재의 액정 디스플레이는 인듐에 기반한 금속산화물 필름을 사용하는데 이 인듐은 희귀한 금속으로서 점점 더 비싸지고 있으며 10년내에 공급이 부족해질 것으로 전망되고 있다.


[발표 문헌] http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.81.161408

URL : http://www.physorg.com/news191054841.html


<출처> NDSL, 2010-04-27

Posted by TopARA
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