나노기술 및 정책 정보

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● 영국 University of Glasgow의 Shanmugam Kumar 교수, University of Cambridge의 Vikram Deshpande 교수, 미국 Massachusetts Institute of Technology의 Brian Wardle 교수 연구팀이 공동으로 산업용 플라스틱과 탄소나노튜브를 혼합하여 범용소재보다 더 질기고 강한 다공성 재료를 개발

● 연구팀이 개발한 재료를 3D 프린팅 기술에 활용할 경우, 메조스케일의 다공성 구조를 갖는 복잡한 제품을 제작할 수 있어 제품의 무게를 줄이고 기계적 성능을 최대화하는 것이 가능

● 연구팀은 폴리프로필렌 공중합체와 다중벽 탄소나노튜브로 이루어진 맞춤형 재료를 이용하여 3D 프린팅으로 서로 다른 구조를 갖는 3가지 나노 제품을 제작한 후 에너지 흡수 특성 및 자가인식(self-sensing) 특성을 평가

● 평가 결과 촘촘하게 채워진 평평한 시트를 통합한 큐브(정육면체) 모양의 플레이트 격자 구조를 갖는 제품의 기계적 특성과 자가인식 성능 조합이 가장 우수

연구팀은 실험 결과를 토대로 물리적 특성 조작이 가능한 새로운 다공질 재료를 개발

● 폴리프로필렌 공중합체는 가공성, 온도 저항성, 충격강도 향상에 기여하고 탄소나노튜브는 전기전도성을 부여함과 동시에 기계적인 견고함에 기여

● 해당 재료는 가볍고 단단할 뿐만 아니라 자가인지가 가능하여 척추측만증을 앓고 있는 사람들을 위해 더 가볍고 더 효율적인 차체, 등받이를 만들거나 새로운 형태의 전극을 만드는 데 활용 가능

※ Advanced Engineering Materials 게재(2022.04.26.), “Multifunctionality of nanoengineered self-sensing lattices enabled by additive manufacturing”