단일벽 탄소나노튜브(single-wall Carbon Nanotube: SWNT)를 배열하고 조립해 

거대 규모의 탄소나노 튜브 제품을 만드는 기술이 미국 NASA 소속 Lyndon B. 

Johnson 우주연구소에서 발명됐다. SWNT의 자기성을 이용해 유체안에 잠긴 상태

로 배열이 시도되고, 정열된 SWNT를 인장력을 제거한다. 조립 과정은 fullerene 분

자를 이용한 관 제작과 유사하다. 

SWNT를 일정한 배열을 갖도록 거대규모의 제품을 제작하는 이유는 이방성

(anisotropic) 배열을 가진 거대규모 제품이 SWNT의 기계, 화학, 전기적 성질을 정

확하게 나타내지 못하기 때문이다. SWNT의 소형크기와 전기적 우수한 도체 특성 

때문에, 직접회로의 연결단자에 많이 사용되고 있다. 

거대규모의 SWNT 제작이 가능하면 촉매제와 자동차 타이어 재료로도 사용될 수 있

다. SWNT의 우수한 전기도체 특성은 도료와 함께 헌합되어 전도체 성질을 갖는 특

수도료를 만들 수 있으며, 거대규모의 제품을 반복적으로 연결해 동일한 특성의 보

다 큰 제품을 생산할 수 있다. 

원문의 그림을 보면 SWNT가 일정한 방향으로 배열되는 방법이 개략적으로 나타나 

있다. Dumethylformamide와 같은 부유제(suspending agent)와 혼합된 SWNT가 

물과 surfactant가 혼합된 용제와 섞여 자기장이 통과하는 텡크로 이동하며, 자기장

의 영향을 받은 SWNT는 일정한 방향으로 배열되며 유동방향과 수직으로 설치된 필

터를 통과한다.

이 정렬 방법의 성공 여부는 SWNT가 주어진 자기장과 부합하여 장축이 자기장 방

향으로 정렬되는 성향에 달려 있다. SWNT의 길이가 길수록 자기장과 평행하게 정

렬되는 특성이 있기 때문에, 장축이 길수록 유리하지만, SWNT가 자기장의 영향을 

받아 회전하고자 할 때는 열역학적 에너지가 필요하기 때문에, 자기장의 세기를 적

절하게 열역학적 에너지보다 크게 적용해야 한다.

SWNT, 부유제, 용제가 필터를 통과하며 필터 위에 얇은 막을 형성하는데, 막이 형

성되기 시작하면 SWNT간의 van der Waals 힘에 의해 서로 조합이 시작된다. 약 1 

마이크로미터 두께의 막이 필터에서 분리되면 헹굼과 건조과정을 거치게 된다. 보

다 강한 결합을 위한 van der Waals 힘을 얻기 위해 대기압 조건에서 섭씨 200도와 

1,300도 사이에서 열처리 과정을 거치게 된다. 이와 같은 공정으로 생산된 거대규모 

SWNT는 두께 약 1마이크로미터 넓이 약 1cm^2 정도이다.

  정보출처   www.nasatech.com  

  원문언어   영어 

  출판날짜   2005년 03월 09일 

  국      가   미국 

  주제분야   열공학(Q11) 

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

gubun=trend&down_url=/upload/jpakphd99/Macroscopic-Nanotubes.doc