유ㆍ무기나노입자 제조 가능… 금속나노입자 표면처리도
진화하는 그래핀 제조기술
각종 전자기기에 폭발적 수요가 기대되는 그래핀 필름을 손쉽게 만드는 기술이 개발됐다.
김상욱(사진) 기초과학연구원(IBS) 나노물질및화학반응연구단 그룹리더팀(KAIST 교수)은 특별한 장치 없이 용액 속에 녹아있는 그래핀과 나노입자들이 용액 계면에서 스스로 조립되도록 해 큰 면적의 그래핀 필름을 만드는 방법을 개발했다고 5일 밝혔다.
연구팀은 그래핀 용액을 섞은 물에 물과 일부 섞일 수 있는 휘발성 유기용매를 소량 첨가해 증발시키는 방식을 고안했다. 흔히 와인잔에 나타나는 `와인의 눈물'로 알려진 마랑고니 효과와 자연대류 현상을 동시에 발생시켜 자동으로 수 분 안에 수십 센티미터 이상의 투명한 전도성 나노 필름을 만드는 방법이다.
지금까지는 진공과 고온 환경에서 금속 위에 그래핀 필름을 만드는 화학기상증착법(CVD)이나 산화그래핀을 만든 후 용액 속에서 분산시켜 다시 필름 형태로 만드는 방법이 쓰였다.
반면 이번에 개발된 제조법은 고가의 장치가 필요 없고, 제조한 그래핀 필름을 후처리하는 과정에서도 별도의 분리나 환원공정을 거치지 않아도 돼 다양한 소재의 표면에 그래핀 필름을 쉽게 얹을 수 있다는 장점이 있다.
이 방법을 쓰면 유ㆍ무기 나노입자들로도 필름을 만들 수 있고, 필름 형성과정에서 그래핀에 금, 팔라듐 등 금속 나노입자를 붙일 수도 있어 다양한 특성을 갖는 나노박막을 만들 수 있다는 게 연구진의 설명이다.
김상욱 교수는 "이 기술은 화학공학 분야와 소재ㆍ바이오 분야 발전에 기술적 기반이 될 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 미국화학회가 발간하는 재료공학 분야 권위지인 `나노레터스' 3월호에 실릴 예정이다.
안경애기자 naturean@
각종 전자기기에 폭발적 수요가 기대되는 그래핀 필름을 손쉽게 만드는 기술이 개발됐다.
김상욱(사진) 기초과학연구원(IBS) 나노물질및화학반응연구단 그룹리더팀(KAIST 교수)은 특별한 장치 없이 용액 속에 녹아있는 그래핀과 나노입자들이 용액 계면에서 스스로 조립되도록 해 큰 면적의 그래핀 필름을 만드는 방법을 개발했다고 5일 밝혔다.
연구팀은 그래핀 용액을 섞은 물에 물과 일부 섞일 수 있는 휘발성 유기용매를 소량 첨가해 증발시키는 방식을 고안했다. 흔히 와인잔에 나타나는 `와인의 눈물'로 알려진 마랑고니 효과와 자연대류 현상을 동시에 발생시켜 자동으로 수 분 안에 수십 센티미터 이상의 투명한 전도성 나노 필름을 만드는 방법이다.
지금까지는 진공과 고온 환경에서 금속 위에 그래핀 필름을 만드는 화학기상증착법(CVD)이나 산화그래핀을 만든 후 용액 속에서 분산시켜 다시 필름 형태로 만드는 방법이 쓰였다.
반면 이번에 개발된 제조법은 고가의 장치가 필요 없고, 제조한 그래핀 필름을 후처리하는 과정에서도 별도의 분리나 환원공정을 거치지 않아도 돼 다양한 소재의 표면에 그래핀 필름을 쉽게 얹을 수 있다는 장점이 있다.
이 방법을 쓰면 유ㆍ무기 나노입자들로도 필름을 만들 수 있고, 필름 형성과정에서 그래핀에 금, 팔라듐 등 금속 나노입자를 붙일 수도 있어 다양한 특성을 갖는 나노박막을 만들 수 있다는 게 연구진의 설명이다.
김상욱 교수는 "이 기술은 화학공학 분야와 소재ㆍ바이오 분야 발전에 기술적 기반이 될 수 있을 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 미국화학회가 발간하는 재료공학 분야 권위지인 `나노레터스' 3월호에 실릴 예정이다.
안경애기자 naturean@
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