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● 이정태 교수(경희대) 및 김성륜 교수(전북대) 공동 연구팀은 초전도 복합체의 신규 메커니즘인 ‘단계적 여과 이론’을 규명

● 연구팀은 에어프라이어를 이용한 반응 중합법을 개발해 고함량 필러가 혼입된 복합체를 제조했으며, 이를 통해 연속화된 충진재가 혼입된 초전도 복합체의 전도 특성이 발현되는 메커니즘을 규명하고 기존 퍼콜레이션 이론을 발전시킨 ‘단계적 여과 이론’을 개발

● 연구팀은 전도성 복합체에서 발생하는 전자의 터널링 저항 효과가 필러의 직접적인 물리적 접촉으로 감소하면 전자의 이동속도가 향상돼 연속화된 충진재가 혼입된 복합체가 더 우수한 전도 특성이 나타난다는 것을 실험으로 확인했으며, 단계적 여과 이론에 기초하여 이런 특성을 예측할 수 있음도 규명

● 연구팀이 제조한 초전도복합체는 기존 퍼콜레이션 이론의 예측치와 비교해 각각 3,828%, 236%, 55% 향상된 최대 4,086S/m, 50dB 및 82% 전기전도도, 전자파 차폐 성능 및 습도 감지 특성을 나타낸 것을 확인

● 본 연구 성과는 전도성 복합재의 응용에 있어서 새로운 돌파구가 될 수 있을 것으로 기대

Materials Today Physics (2023. 09. 04.), Stepwise percolation behavior induced by nano-interconnection in electrical conductivity of polymer composites