나노기술 및 정책 정보

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● 영국 University of Manchester의 Jiashen Li 교수 연구팀이 중국 Hubei University의 연구팀과 공동으로 그래핀의 전기 전도도와 니트로셀룰로오스의 단열성을 결합하여 화재 경보 센서를 개발

● 그래핀/니트로셀룰로오스 막은 정상상태에서는 전기적으로 절연 상태를 유지하지만, 고온에서는 즉시 전도성으로 변화

● 센서가 화염에 가까워지면 니트로셀룰로오스가 고온에서 빠르게 분해되어 전기 저항의 전이를 유도함으로써 경보 센서가 절연되는 것을 방지

● LED 경보 램프를 그래핀/니트로셀룰로오스 센서에 연결하면 화염 공격 또는 비정상적인 주변 온도에서 작동하는 조기 화재 경고 시스템 제작이 가능

● 또한, 화재가 발생하기 쉬운 다양한 상황에서 적절하게 반응하도록 그래핀과 니트로셀롤로오스의 비율을 조정하여 센서의 응답 온도와 감도를 변화시키는 것이 가능하며, 니트로셀룰로오스의 함량이 1% 증가할 때마다 응답온도가 1.8도 증가

● 니트로셀룰로오스 열분해는 열에 의해서만 이루어지기 때문에 경보 센서는 무산소 또는 진공환경에서도 안정적으로 작동

● 해당 연구는 온도 센서에 적용된 화학 변형 셀룰로오스 및 그래핀 복합재료의 응용을 확장하여 공공 안전과 관련된 다양한 분야에 적용가능한 개념을 제공

※ Advanced Materials 게재(2022.03.30.), “Scalable Synthesis of Monolayer Hexagonal Boron Nitride on Graphene with Giant Bandgap Renormalization”