일본 화학자 그룹은 고분자화될 수 있는 이온 액체 내에 단일벽 탄소 나노튜브를 분

산시키기 위해 간단한 막자와 모르타르(pestle and mortar)를 사용하였다. 결과물

인 고분자 나노복합재료는 매우 우수한 기계적 및 전기적 특성을 나타내었다

(Fukushima et al., Small (2006) 2, 554).

단일벽 탄소 나노튜브는 다발을 만들려는 특성이 있기 때문에 우수한 기계적 특성

을 가진 전기전도성 재료를 얻기 위해서 고분자 내에 넣는 혼입제(dopant)로 사용하

기가 어렵다. 고분자 내에 탄소 나노튜브를 잘 분산시키기 위해 탄소 나노튜브에 작

용기를 부여하는 것은 가능하지만 이러한 방법은 탄소 나노튜브의 특성을 변화시킬 

수 있다. 계면활성제를 사용하여 단일벽 탄소 나노튜브를 분산하면 계면활성제에 의

해 탄소 나노튜브와 고분자와 상호반응이 잘 일어나지 않기 때문에 우수한 강도강도

를 가진 복합재료의 제조를 기대할 수 없다.

타쿠조 아이다(Takuzo Aida)와 그의 동료들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 나노

튜브를 분산시키는데 고분자 자체의 강한 계면 상호반응을 사용하였다.

2003년에 이 연구그룹은 이미다졸 양이온(imidazolium)을 포함하는 이온 액체 내에

서 단일벽 탄소 나노튜브를 가루로 만들면 단일벽 탄소 나노튜브가 부유할 수 있다

는 것을 발표하였다. 이러한 분산은 이온 액체와 단일벽 탄소 나노튜브 사이의 파이

(π)-파이(π) 상호반응에 의해 유도되는 것으로서, 서로 뒤얽힌 단일벽 탄소 나노튜브

의 “버키 겔(bucky gels)”이 만들어진다. 연구그룹은 이 연구를 확장하여 고분자화

할 수 있는 아크릴레이트(acrylate), 메타아크릴레이트(methacrylate)와 비닐기

(vintyl group)를 이온 액체에 첨가하였으며 이들 그룹들의 중합반응에 의해 “버키 

플라스틱”이 만들어졌다.

“우리는 이 매우 간단한 모르타르-막자 공정에 의해 단일벽 탄소 나노튜브가 매우 

잘 분산된 새로운 복합재료 고분자 재료를 만들 수 있었다”고 아이다는 설명한다. 단

일벽 탄소 나노튜브가 7%의 낮은 농도로 포함된 메타아크릴레이트 버키 플라스틱

은 인장강도에서 120% 향상을 보였으며 전도도는 1Scm-1를 나타내었다. 

  정보출처   Materials Today 2006년 4월호 21쪽  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2006년 04월 05일 

  국      가   일본 

  주제분야   화공재료(고분자, 전자, 전지, 일반)(X19) 

  원본파일   http://techtrend.kisti.re.kr/down.jsp?

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