플로리다 대학교 연구팀은 산업 생산에 적합한 공정(극단적으로 작은 실린더와 구부

릴 수 있는 비디오 스크린 같은 신 물질에 응용할 수 있는 혁신)을 이용하여 투명하

며 전기 전도성을 지닌 탄소 나노 튜브 필름을 제조하였다. 12 평방 인치의 크기를 

갖는 초 박막 필름은 비디오 표시 장치, 태양 전지, 광 통신 장비, 전자 장치에서 범

용으로 사용되던 전도 층과 경쟁력을 갖는 것으로 나타났다. 4 명의 플로리다 연구진

과 헝가리 방문 과학자 그리고 몇몇 플로리다 학생들을 저자로 하는 기사는 지난주 

Science지에 게재되었다.

 

순수 필름은 타 물질과 비교하여 적외선 영역에서 우수한 투명성을 보였고 이를 이

용해 적의 야간 투시 장비를 무색하게 만드는 군사 응용에 중요한 필름을 제조할 수 

있을 것이라고 연구진은 말했다.

 

나노 튜브는 모든 종류의 나노 수준 응용성으로 고려된다. 즉 누구나 작아지는 미소 

전자학에 대해 생각하고 있다고 플로리다 대학교 물리학과 조교수 Andrew Rinzler

는 말했다. 또한 나노 튜브는 벌크 물질에서 유용한 엉킴 성질을 갖는 신 물질이라

는 사실을 잊지 말아야 한다.

 

필름의 잠재성을 설명하기 위해 연구진은 “광학 장 효과 트랜지스터”라 부르는 장치

를 구현하였다. 이것은 작은 스크린으로서 스펙트럼의 근접 적외선 영역에서 전기장

의 변화에 감응하여 어두워지거나 혹은 밝아지게 된다. 이때 원 적외선 빛은 다소 반

사하게 된다. 원형은 우주선의 동적 열 차폐제로 유용성을 보였다. 또 다른 가능성

은 야간에 적외선을 반사하는 군사 장비의 코팅이다. 이는 야간 투시 안경 작용을 무

색하게 한다.

 

텔레비전과 컴퓨터 스크린에 주로 이용되는 인듐 주석 산화물(ITO)로 만들어진 유동

성 스크린은 물질의 부스러짐으로 인해 성공 가능성이 미약해 보인다. 하지만 나노 

튜브 필름은 보다 단단하여 전자 신문의 형태로 이용될 잠재성을 지닌다. 필름은 플

라스틱에 침착할 수 있고 전도성의 변화 없이 구부릴 수 있다고 Rinzler는 말했다.

 

Science 논문에 따르면 연구진은 필름을 제조하는 단순한 방법으로 Rinzler가 묘사

한 것을 발전시켰다. 비눗물 용액에 소량의 나노 튜브를 희석하여 상업적 필터 물질

에 이를 침착하는 것이다. 다음 단계는 나노 튜브 필름이 유리 혹은 다른 매질에 부

착되기 전 혹은 후에 필터 물질 용해를 위해 용매를 이용하는 것이다.

 

결과는 마치 검은색 유리처럼 육안상으로는 보인다. 원자 힘 현미경을 이용하면 필

름은 뒤엉킨 섬유의 뒤섞인 늪지를 닮아 여과기의 스파게티처럼 보인다. 필름의 전

도성과 투명성 검사는 상업적 인듐 주석 산화물로 제조된 필름에 비유될 수 있다. 스

펙트럼의 가시광선 영역에서 필름의 성질은 최고의 실험실에서 제조된 인듐 주석 산

화물만큼 우수하지는 못하지만 아직은 초기 단계이다라고 Rinzler는 말했다.

 

게다가 인듐 주석 산화물의 제조 공정은 값비싼 장비가 요구되는 복잡한 공정인 진

공 침착을 포함하고 있다. 반면에 진공 여과라 불리는 나노 튜브 필름 제조 공정은 

저렴하고 상대적으로 용이하다. 온스당 14,000 불(금 가격의 45 배)이라는 나노 튜브

의 가격이 문제이지만 필름은 상대적으로 소량을 이용하게 된다. 즉 12 평방 인치당 

약 10불 정도이다.

 

상대적으로 단순한 제조 공정이 중요하다고 내슈빌의 Vanderbilt 대학교 물리 및 천

문학과 교수 Tobias Hertzel은 말했다. 이러한 특정 연구 기사에 대한 관심은 나노 

튜브로 제조된 얇고 투명하며 전도성을 지닌 필름 제조와 연관된 기술로 방향을 잡

게 될 것이다. 기술적 응용을 위해서는 규모성과 저비용이다.

 

나에게 있어 가장 흥미진진한 부분은 기술이 놀라울 정도로 단순하다는 것과 대규

모 매질로 확대될 수 있는 점이라고 전기 활성 나노 구조와 계면의 캐나다 연구 의

장 Richard Martel은 말했다. 이러한 혁신은 단순, 저비용, 효율적이기 때문에 응용

성을 곧 찾게 될 것이다.

 

정보출처   http://www.physorg.com/news1031.html  

원본파일    /upload/attssa/Transparent and Conductive Nanotube Films for 

Consumer and Military Applications.doc