텍사스 대학교(University of Texas at Dallas)와 연방과학 및 산업연구조직

(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, CSIRO)의 방

적 기술(Textile and Fibre Technology)사 연구진은 다중벽 탄소나노튜브

(multiwalled carbon nanotubes)를 강철보다 무게당 강도가 큰 5 cm의 폭과 1 m 

길이의 투명 종이 형태로 뽑아냈다.

 

종이장이 단지 강한 것만은 아니다. 연구진은 극성 조사 소스, 유연한 유기 빛 방출 

다이오드, 투명 탄성체 전극, 전도성 장식품, 플라스틱의 마이크로파 결합과 같은 응

용가능성을 입증하였다.

 

빠른 상용화가 가능한 것처럼 보이는 간단한 공정의 발전은 드물다. 또한 이러한 발

전이 다양한 응용에 빨리 적용되는 것이 많지 않다고 텍사스 대학교 Ray 

Baughman은 말했다. 개발된 나노튜브 종이장의 시너지적 측면과 꼬임 방사 제조기

술은 기술의 상업화를 가속화할 것이다. 텍사스 대학교와 CSIRO는 기술의 시장화

를 위해 정부 및 기업 연구소와 공동 연구를 수행할 것이다.

 

연구진은 촉매 화학 증착법에 의해 합성된 다중벽 탄소 나노튜브 숲의 측벽으로부

터 종이장을 뽑아냈다. 나노튜브의 직경은 약 10 nm이다.

 

실험에는 70-300 마이크로미터 높이의 숲을 갖는 튜브로 실험을 진행하였다. 연구진

은 보다 높은 숲을 갖는 것이 뽑아내기에 용이하고 보다 두꺼운 종이장을 만들 수 있

다는 것을 발견하였다.

 

예를 들어 1 cm 길이의 245 마이크로미터 높이 숲은 3 m 길이와 18 마이크로미터 

두께의 자립 나노튜브 종이장을 생성한다. 회전 플라스틱 실린더에 종이장을 감음으

로써 연구진은 생산률을 10 m/min로 증가시킬 수 있었다.

 

나노튜브 종이장은 0.0015 g/cm3의 밀도를 갖는 전자적으로 전도성이고, 비등방성

의 에어로젤(anisotropic aerogel)이다. 종이장은 접촉한 종이 영역보다 5만 배 무거

운 밀리미터 크기의 액체 방울을 지탱할 수 있었다.

 

보다 밀집된 물질을 제조하기 위해 연구진은 평면 매질에 종이장을 배치시킨 후 에

탄올 용액에 종이장을 수직으로 담갔다. 매질을 끌어당기면 에탄올은 증발된다. 연

관된 표면 장력 효과는 종이의 두께를 50 nm로 줄이고, 밀도를 약 0.5 g/cm3로 증

가시킨다.

 

밀집된 종이장은 투명하고 전기적 전도성을 갖는다. 이러한 성질은 디스플레이, 비

디오 레코더, 태양전지, 고체상태 빛과 같은 응용에 필요하다고 연구진은 말한다. 종

이장의 저항은 당김 방향에 대해 약 700 Ω/m2의 값을 갖는다. 또한 구조는 구부림

에 대해 전도성을 유지된다. 이는 유연성 전자 회로에서 중요한 사항이다.

 

종이장 끌어당김 기술은 용액 혹은 액상 기반의 처리 방법과 달리 보다 긴 나노튜브

에 대해 장점을 지닌다. 보다 긴 나노튜브는 전기 및 열 전도성과 기계적 성질이 우

수하다.

 

연구진의 결과는 Science지에 게재되었다.

 

 

  정보출처   http://nanotechweb.org/articles/news/4/8/13/1  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2005년 08월 18일 

  국      가   미국 

  주제분야   화학일반(C11) 

  원본파일    /upload/attssa/Carbon-nanotube fabric.doc  

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