나노기술 및 정책 정보

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● Jun-ichi Fujita 교수(University of Tsukuba) 연구팀은 탄소나노튜브(CNT)의 분자 간 미끄러짐 현상의 메커니즘을 실험과 이론으로 규명

● 연구팀은 CNT와 질소 도핑 CNT(NCNT)의 미끄러짐 현상을 투과전자현미경(TEM)으로 관찰하여 주변에 불순물이 거의 없는 CNT와 NCNT의 분자 간 미끄러짐 과정에서 ‘스틱 슬립 현상*’이 일어나는 것을 세계 최초로 발견

* 스틱 슬립 현상(Stick-slip phenomenon) : 맞닿은 두 물체가 미끄러지다 한쪽이 갑자기 확 움직이는 현상으로, 스틱 슬립 현상 발생 시, 정밀한 위치 결정을 어렵게 만들고 불필요한 진동 발생

● 이어 연구팀은 분자 동역학 시뮬레이션을 이용해 해당 실험 데이터를 분석한 결과, 분자 간 접촉 영역에서 발생하는 반데르발스 힘과 원자 레벨의 적층구조가 스틱 슬립 현상을 일으키는 주요 원인인 것을 확인

● 본 연구 성과는 CNT와 NCNT를 이용한 새로운 고강도 소재 개발에 중요한 힌트를 제시했으며, 향후 고강도를 필요로 하는 항공우주, 자동차 산업, 전자공학 분야에 응용이 가능할 것으로 기대

Carbon (2024.10.15.), Elucidating slipping behaviors between carbon nanotubes: Using nitrogen doping and electron irradiation to suppress slippage