나노기술 및 정책 정보

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● 일본 도쿄대학교가 분산된 셀룰로오스 나노 섬유(CNF)를 모아서 만든 ‘CNF 회합체’의 결정성을 분석한 결과, 회합체 내에서 CNF 간의 상호 작용이 강하면 강할수록 CNF 사이의 계면이 결정화되는 현상 및 계면의 결정화에 의해 CNF 회합체의 탄성률과 열전도율이 향상되는 것을 발견

● 연구진은 이전 연구에서 목재 펄프 속 마이크로 피브릴이 CNF로 분산될 때 CNF의 결정성이 저하되는 것을 확인했으며, 분산에 의해 저하된 결정성이 회합을 통해 복구될 것인지를 규명하기 위해 분산된 CNF를 모아 CNF 회합체의 결정성을 분석한 결과 회합체 내에서 CNF 간의 상호 작용이 강할수록 CNF 사이의 계면이 결정화되는 현상을 발견했으며, 또한 계면의 결정화로 인해 CNF 회합체의 탄성률 및 열전도율이 향상되는 것을 확인

● 본 결과로부터 CNF의 결정성은 분산과 회합에 지배되고 입자 간 상호 작용에 의해 결정성이 회복되는 것이라는 결론을 내렸고, 지금까지 CNF의 결정성은 불가역적인 것으로 간주되어 왔지만, 본 연구 성과로 인해 ‘CNF의 분산과 회합의 제어’가 향후 CNF의 결정성을 임의로 조작하는 기술 체계로 발전할 수 있을 것으로 기대

● CNF의 결정성 조작이 가능하게 되면 산업 자재로서의 CNF의 품질을 관리·제어하는 ​​기술로 활용할 수 있을 것으로 전망 

※ Angewandte Chemie International Edition 게재(2021.09.07), “Recovery of the Irreversible Crystallinity of Nanocellulose by Crystallite Fusion: A Strategy for Achieving Efficient Energy Transfers in Sustainable Biopolymer Skeletons”