공동 PMMA/다중벽 탄소나노튜브 나노복합물 실린더 조립

 

다양한 지름과 높이를 가진 공동(空洞) 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl 

methacrylate), PMMA)/다중벽탄소나노튜브(multiwalled carbon nanotube, 

MWCNT) 나노복합물 실린더들은 1분 미만의 700 W 마이크로파 주사로 형성되었

다. 이 실험적 결과들은 기존의 주입과 취입 성형 프로세스와는 완전히 다른 공동 폴

리머 제품을 만들기 위한 새로운 폴리머 처리 기술을 이끌 수 있다. 

 

Nanotechnology에 게재된 이 연구결과에서 홍콩과학기술대학(Hong Kong 

University of Science and Technology) 나노 신소재 연구소(Nano and 

Advanced Materials Institute)의 연구진은 마이크로파 주사 아래에서 

PMMA/MWCNT 공동 실린더를 형성하기 위한 새로운 기술을 개발했다. 

 

그림에서 보는 것처럼 약 12 mm의 높이를 가진 PMMA/MWCNT 실린더는 속이 비

어 있다. 마이크로파 주사 시간과 전원, PMMA/MWCNT 나노복합물 입자의 높이, 

나노복합물 입자에서 MWCNTs의 높이 퍼센트 그리고 쇄기 블록(shim block) 선택 

등의 다양한 조작 인자를 조절함으로서 공동 PMMA/MWCNTs 실린더의 높이와 형

상은 조절될 수 있었다. 

 

1, 2 그리고 4 wt%의 다중벽 탄소나노튜브를 가진 나노복합물 입자들은 모터를 이용

한 PMMA와 MWCNT 분말의 기계적 마찰로 상온에서 만들어졌다. 주사전자현미경

과 라만 분산 분석으로 이 나노복합물 입자들이 PMMA 코어(core)와 MWCNT 쉘

(shell)로 구성되었다는 것을 알 수 있었다. PMMA/MWCNT 나노복합물 입자들은 

1 분 안에 700 W 마이크로파 주사 아래에서 다양한 지름과 높이를 가진 공동 실린더 

형태의 나노복합물을 만드는데 사용되었다. 

 

이 기술은 다양한 곳에 적용할 수 있다. 그 중 한 가지는 기존의 주입과 취입 성형 프

로세스로부터 쉽게 만들 수 없는 향상된 전기적이고 기계적 성질들을 가진 탄소나노

튜브가 삽입된 파이프, 튜브 그리고 다른 공동 물건들을 제조할 수 있다. 

 

마이크로파 주사 기술을 기초로 한 장치는 기존의 폴리머 처리 장치보다 더 저렴하

게 공동 물건을 만들 수 있을 것이다. 더 개발하고 세련되게 하면 이 기술은 폴리머 

기질에 독특한 성질을 가진 MWCNTs와 다른 물질들을 결합시켜서 다기능 물건들

을 제조하는데 사용될 수 있다. 

 

이 연구결과는 Nanotechnology에 “The formation of hollow poly(methyl 

methacrylate)/multiwalled carbon nanotube nanocomposite cylinders by 

microwave irradiation” 이라는 제목으로 게재되었다(Huan Wang et al 2009 

Nanotechnology 20 095601 (11pp) doi: 10.1088/0957-4484/20/9/095601). 

 

 

그림. 공동 PMMA/MWCNT 나노복합물 실린더.

 

http://nanotechweb.org/

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-03-03