나노기술 및 정책 정보

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중국 지난(暨南, 기남) 대학교 두쉬성(杜續生, 두속생) 교수 연구팀은 Ni 템플릿에 원스톱(one stop)으로 촉매를 침적시킨 탄소를 통해 탄소 폼(FCF, Flame-Synthesized Carbon Foam)을 쉽게 화염 합성하는 방법을 개발함. 동 방법을 사용하면 FCF가 약 500°C 하에서 5분 이내에 알코올 화염에 의해 증착되며, 폼 지지 벽은 실제로 수직 탄소 나노시트(carbon nanosheet)로 개발한 상황임. 탄소 지지층은 두 표면 사이에서 독특한 형태를 보여줌. 탄소 지지대의 거친 안쪽 표면은 수직으로 배열된 탄소 나노시트에서 비롯되며, 길이가 1μm보다 작은 짧은 탄소나노튜브는 바깥쪽 지지대 표면에서 성장한다는 점을 발견하였음.

연구팀은 FCF @ poly의 변형 감도를 이용하여 디메틸실록산(dimethyl siloxane) 복합소재의 동적 전기 응답성에 대한 연구를 하였으며, 탄소 폼의 독특한 계층구조는 스트레인 감지에서 복합센서의 성능을 향상시킴. 개발한 복합센서는 30%의 인장변형에서 전기 저항이 700% 이상으로 크게 증가함.

연구팀이 개발한 센서는 손가락의 굴곡과 손목 맥박을 포함한 각종 생리학적 신호 검출에서 높고 안정적인 민감도를 보여줌. 화염 합성 방법은 수직 탄소 나노시트 배열(carbon nanosheet arrays)을 증착하는 간단하고 효과적인 기술임.

연구팀이 개발한 수직 탄소 나노시트 배열(carbon nanosheet arrays)에 기반 한 화염 합성 탄소 폼(carbon foam)의 복합센서는 인체 생리학적 신호 모니터링 및 의료 검사 등 다양한 분야에서 폭넓고 밝은 응용 전망을 가짐.

본 연구 성과는 ‘ACS SUSTAIN CHEM ENG’ ("Highly Sensitive Flexible Poly(dimethylsiloxane) Composite Sensors Based on Flame-Synthesized Carbon Foam Made of Vertical Carbon Nanosheet Arraysx") 지에 게재됨.