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미래 예보/나노 기술

'꿈의 신소재'그래핀 +'최고의 강도' 카르빈 합성



기계적, 전기적으로 매우 톡특한 특성을 가지고 있는 카르빈의 존재는 19세기 운석을 통해 처음 발견됐습니다. 


카르빈카르빈의 유연성은 폴리머와 이중가닥 DNA의 중간 값 정도를 가지고 있는 것으로 나타났다


 카르빈의 장점보다 단점이 주목 받는 이유는 강한 화학 활동과 주변 환경에 너무 불안정 하다는 것이다. 장점으로는 흔히 알고 있는 그래핀의 강도보다 2배 강하다. 강도 뿐만 아니라 다양한 물질적 장점을 가지고 있어 유연성은 폴리머와 DNA의 중간 정도이다. 

  




그래핀은 탄소 원자들이 벌집 구조로 이루어 져있는 물질입니다. 물리적과 화학적으로 안정성도 높지만 원자 1개의 높이로 엄청 얇은 구성으로 구리보다 100배 이상 전기가 잘통하고 반도체로 주로 쓰이는 단결정 실리콘보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시키며 강도는 강철보다 200배 강합니다. 또한 최고의 열전도성을 자랑하는 다이아몬드보다 2배 이상의 열전도성이 높습니다. 마지막으로는 탄성도 뛰어나 늘리거나 구부려도 전기적 성질을 잃지 않는다는 특성이 차세대 신소재로 '꿈의 나노물질'이라 불립니다.


 

안드레 가임과 콘스탄틴 노보셀로프가 흑연을 스카치테이프에 붙인 후 떼었다 붙였다를 반복하는 방법으로 스카치테이프에 붙은 그래핀의 존재를 증명하였습니다. 이후에 대량 생산이 그래핀 상용화에 발목을 잡아 연구를 진행한 결과 상용화에 임박했다는 평가를 받습니다.



 앞에서 두가지의 물질을 소개드렸습니다. 2013년 두개의 물질을 합성하는 연구가 있었지만 불안정했다는 기사가 있습니다.

현재 유럽 연구자들이 이중 나노 튜브를 이용하여 일직선으로 늘어선 1차원의 탄소 사슬 카르빈을 합성 연구 보고서를 제출했습니다. 

이론적 연구 결과로는 합성물질은 금속 성질을 가질수 있는 걸로 보여지며 전자 특성을 제어할수도 있다고 합니다. 이런 새로운 시스템은 화학적 관점에서 매우 흥미로우며 나노 소자 분야에서 매우 중요 할 수도 있다고 합니다. 이론적인 모델에 따르면 카르빈의 타의 추종을 불허하는 기계적 특성과 다이아몬드의 열 전도율,강도 , 전자 특성등은 새로운 자성 반도체, 높은 밀도의 파워 배터리를 개발할수 있는 새로운 나노 전자 응용으로 바라보고 있습니다.