나노기술 및 정책 정보

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와세다(早稲田)대학 이공학술원종합연구소, 시즈오카(静岡)대학 공학부 전자물질과학과의 공동 연구그룹이 탄소나노튜브(CNT)의 새로운 성장 방법을 개발하고 기존 최대치 2cm의 7배인 14cm의 CNT 포레스트를 성장시키는 데 성공함. CNT는 가볍고 단단하면서도 높은 전기전도성 및 열전도성을 갖는 소재로 다양한 응용이 기대되고 있음. 고갈될 염려가 없는 탄소로 고기능 소재 및 디바이스를 실현할 수 있게 되면, 지속가능한 사회를 구축하는 기술로 이어질 것으로 기대됨. CNT의 길이를 늘리기 어려운 이유 중 하나는 성장 중 촉매의 구조 변화에 따라 빠른 성장 속도와 긴 촉매 수명 모두를 양립시켜야 한다는 것임. 연구진은 가스 중에 철(Fe)과 알루미늄(Al) 성분을 극미량 첨가하는 성장 방법을 개발하고 최근 개발된 촉매 기술과 결합시켜 빠른 성장 속도와 긴 촉매 수명을 양립시키는 데 성공했으며, 가스 중의 Fe와 Al 성분의 첨가가 CNT의 성장 중에 일어나는 촉매의 구조 변화를 억제하는 효과가 있는 것을 확인함. 또한, 전기 특성 평가 결과 개발된 CNT 밀도는 구리의 1/7로 가벼우면서 구리와 거의 같은 정도의 허용 전류 밀도를 갖는 것을 확인함. 연구진은 향후 메커니즘 등을 더욱 상세하게 규명함으로써 보다 더 길게 CNT를 성장시키는 기술을 개발하고 실용화할 계획임.

본 연구 성과는 ‘Carbon’ (“Ultra-long carbon nanotube forest via in situ supplements of iron and aluminum vapor sources”) 지에 게재됨.