나노기술 및 정책 정보

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● 김봉중 교수(GIST) 및 줄리아 그리어 교수(캘리포니아공대) 공동 연구팀은 3차원-나노격자 구조를 이용하여 반복되는 압축변형에도 초저유전율(1.5 이하 낮은 유전상수)을 유지하고 절연파괴 강도가 지속적으로 회복되는 커패시터를 개발

● 연구팀은 단일 밀도와 단위 층으로 이루어진 기존 나노격자를 저밀도와 고밀도 두 개 층이 혼합된 불균질 구조로 개선하여 상용화의 걸림돌을 해결

● 그 결과, 나노격자에 응력을 가하면 저밀도 층이 먼저 변형되기 시작해 전체 나노격자의 50%가 변형될 때까지 고밀도 층은 응력으로부터 완전히 보호되고, 62.5%의 변형과 100번의 압축 사이클 동안 절연파괴와 초저유전 특성이 안정적으로 회복되어, 절연 파괴강도가 단일 밀도의 나노격자보다 최대 3.3배 높은 것으로 확인

● 본 연구는 기계적 복원력과 열전기적 안전성을 동시에 가지는 초저유전 물질을 개발한 것으로, 향후 유연한 전자기기 시스템이나 전기자동차, 우주, 항공 분야 고전압 시스템에 이용할 수 있을 것으로 기대

Advanced Materials (2022.11.15.), Enabling Durable Ultralow-k Capacitors with Enhanced Breakdown Strength in Density-Variant Nanolattices