나노기술 및 정책 정보

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● 이재현 교수(아주대) 및 이승기 교수(부산대), 조성소(삼성디스플레이) 공동 연구팀은 부유식 공법*을 통해 수백 층의 그래핀이 고분자 필름 내부에 적층 배열된 세계 최고 성능의 초경량·초고강도·고열전도 복합소재를 만드는 데 성공

* 부유식 공법: 작은 힘에도 쉽게 깨지는 낮은 밀도의 유리를 높은 밀도의 주석 (Molten Tin) 위에 띄워 원하는 두께와 크기로 가공하는 방법

● 연구팀은 낮은 밀도와 소수성을 가진 그래핀에 얇은 고분자막을 코팅한 후 물 위에 띄운 다음 원하는 위치로 이동시키고 롤러 구조물에 이를 말아 올림으로써 빠르고 정확하게 적층 배열을 가진 필름을 제작

● 이러한 과정을 반자동화 공정으로 구현, 복합소재를 제조했고 적층 간격과 크기, 두께 등을 원하는 대로 조절하였으며, 제조한 복합소재의 강도와 탄성계수가 혼합물의 법칙(rule of mixture)을 그대로 따르는 것을 확인

● 본 연구는 일괄공정이 가능하며 크기와 두께를 자유롭게 구현할 수 있어 그래핀 복합소재의 양산화를 가능하게 하여 초소형 스마트 전자기기 및 우주 항공·자동차 산업에 사용되는 초경량·고강도 복합소재로의 활용이 가능할 전망

Nature Communications (2024.03.11.), Float-stacked graphene–PMMA laminate