신소재

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최초 생성일 2024.11.17
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"신소재"에 대한 내용입니다.

목차

1. 신소재
1.1. 탄소동소체
1.1.1. 그래핀
1.1.2. 탄소나노튜브
1.1.3. 풀러렌
1.2. 청정에너지
1.2.1. 미생물 연료전지
1.3. 준결정

2. 참고 문헌

본문내용

1. 신소재
1.1. 탄소동소체
1.1.1. 그래핀

그래핀은 탄소 원자로 만들어진 2차원 물질로, 벌집 모양의 구조를 가지고 있으며 단층의 그래핀은 원자 한 층의 두께로 매우 얇은 물질이다. 연필심으로 사용되는 흑연은 탄소들이 육각모양의 벌집구조를 이루는 2차원 구조의 판들이 층층이 쌓인 3차원 결합구조의 형태로 이루어져 있고, 이 한 층의 2차원 탄소결합 판을 떼어낸 것이 그래핀이다.

그래핀은 투명하며 빛의 2.3%만을 흡수해도 상온에서 은보다 열전도성이 높으며, 전자가 마치 질량이 없는 것처럼 움직여 기존 반도체보다 전기의 흐름이 빨라질 수 있어 실리콘 기판을 대체할 수 있는 차세대 재료로 각광받고 있다. 현존하는 소재 중 가장 얇은 물질로 구리보다 전류밀도가 높고 극저온에서만 관측되는 양자 홀효과를 상온에서 보이는 특성이 있다. 그래핀은 강도, 열전도율, 전자이동도 등 여러가지 특성이 현존하는 물질 중 가장 뛰어난 소재로 디스플레이, 2차전지, 태양전지, 자동차 및 조명 등 다양한 분야에 응용되어 관련 산업의 성장을 견인할 전략적인 핵심소재로 인정받고 있다.

그래핀은 연필심에 쓰이는 흑연의 구성 물질로, 흑연을 뜻하는 그래파이트(Graphite)와 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 -ene를 결합하여 만들어진 용어이다. 그래핀의 종류로는 한 층 그래핀(Single-Layer Graphene), 두 층 그래핀(Two- Layer Graphene) 및 다층 그래핀(Multi- Layer Graphene) 등으로 나눌 수 있다. 순수한 2차원 그래핀은 한 층 구조이나 보통 최초 그래핀 공정 시 층의 개수에 따라 한 개 층부터 여러 층을 가진 그래핀이 관찰된다.

그래핀의 합성 방법으로는 기계적 박리법, 화학증착법, 에피텍셜 합성법, 화학적 박리법이 있다....


참고 자료

첨단 과학의 신소재(화학으로 들여다본), 전창림, 자유아카데미, 2009.02.08

태그

#그래핀 #탄소나노튜브 #풀러렌 #미생물 연료전지 #준결정 #열전도성 #전기전도성 #강도 #신소재 #차세대 소재

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