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KIST, 구종민 물질구조제어연구센터장 연구팀이 ‘맥신(MXene)’의 유기 잉크 제조기술을 개발함.

최신 IT 기기 안에 점점 더 많은 반도체 칩과 전자 부품들이 사용되면서 전자파가 뒤엉켜 생기는 기기 오작동 우려도 커짐에 따라 금속필름으로 기판을 덮는 등 전자파 간섭을 막기 위해 다양한 방법을 접목하였으나, 이러한 방법은 비싸고 무겁고, 가공하기 어려웠음. 맥신은 수용액 속에서 물 분자와 산소에 의해 쉽게 산화돼 본래의 전기전도도를 잃어버리게 돼 안정성이 좋지 않았으며, 맥신은 친수성 표면을 갖기 때문에, 소수성을 갖는 고분자 재료나 특성 재료들과 친화도가 좋지 않아 다양한 소재에 응용이 어려웠음. 개발된 맥신 소재는 우수한 전자파 차폐성능을 보였으며, 전기전도성이 우수하면서 가볍고, 수용액을 이용한 가공성이 우수함. 연구진은 화학적 표면처리를 통해 2차원 맥신 입자가 소수성을 갖도록 해 유기용매에 분산된 맥신 유기 잉크를 개발함. 이렇게 제조한 맥신 유기 잉크는 내부에 물 분자와 산소가 적어 맥신이 쉽게 산화되지 않음.

해당 연구 결과를 활용하여 산화 불안전성을 극복하고 기존 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 잉크젯 프린트 등 액상 공정에 대한 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 여겨지며, 오랜 시간 보관하도록 안정성이 보장된 맥신은 전자파 차폐, 전극 소재 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대됨.

※ ACS Nano 게재

※ 과기정통부, KIST 및 한국연구재단 (중견연구자사업 등) 지원