나노기술 및 정책 정보

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오사카(大阪)대학 대학원 공학연구과, 에히메(愛媛)대학 지구심부다이내믹스연구센터 등의 공동 연구그룹이 나노 다결정 상태의 다이아몬드가 고속 변형할 때의 강도를 규명함. 작은 결정을 빈틈없이 채운 다결정 재료는 같은 크기의 단결정 재료보다 강해진다고 알려져 있음. 본 연구진은 그 효과가 극대화 될 것으로 여겨지는 수 십 나노미터 크기의 미세 결정을 소결시킨 ‘나노 다결정’ 상태의 다이아몬드에 초고압력을 가한 후 그 강도를 조사함. 지구 중심 압력의 4배가 넘는 1,600만 기압까지 부피가 원래의 절반 이하로 변형되는 모습을 관찰함. 연구진은 실험 데이터를 통해 ‘나노 다결정 다이아몬드(NPD, Nano Polycrystalline Diamond)’가 일반 단결정 다이아몬드에 비해 2배 이상 높은 강도를 갖는 것을 규명함. 또한 지금까지 조사할 수 있는 모든 재료 중 최고의 강도를 나타내는 것을 확인함. 본 연구 성과는 극한 환경에서 사용하는 구조 재료와 고성능 세라믹 등 높은 강도가 요구되는 재료의 연구 개발에 영향을 미칠 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ (“Shock response of full density nanopolycrystalline diamond”) 지에 게재됨.