소개글
"건축속 탄소나노튜브"에 대한 내용입니다.
목차
1. 탄소나노튜브와 나노기술
1.1. 탄소나노튜브의 구조와 특성
1.2. 나노기술의 개요
1.3. 나노기술의 응용분야
2. 전기방사를 이용한 탄소나노섬유의 제조
2.1. 전기방사 원리
2.2. 탄소나노섬유 제조 실험
2.3. 실험 재료 및 장치
2.4. 실험 방법
2.5. 실험 결과 및 고찰
3. 탄소나노소재의 특성과 응용
3.1. 탄소나노튜브의 전기적, 기계적 특성
3.2. 탄소나노섬유의 물리적 특성
3.3. 탄소나노소재의 다양한 응용분야
4. 참고 문헌
본문내용
1. 탄소나노튜브와 나노기술
1.1. 탄소나노튜브의 구조와 특성
탄소나노튜브는 탄소의 동소체로서 지름이 수 나노미터에 불과한 관형 구조를 가지고 있다. 탄소나노튜브는 화학적 안정성과 기계적 강도가 매우 뛰어나며, 종횡비가 매우 커 전자방출원 재료로 각광받고 있다. 탄소나노튜브는 구조에 따라 전기적 특성이 달라지는데, 그래핀 시트를 일정한 각도로 감아서 만들어진 구조에 따라 금속성 혹은 반도체성을 나타낸다.
금속형 탄소나노튜브는 전기전도도가 상온에서 35K까지 금속성을 보이며, 이는 이론적으로 예측했던 결과를 입증한 것이다. 이는 탄소나노튜브의 기하학적 대칭성에 기인하는데, 탄소나노튜브 한 개가 존재할 때는 거울대칭성으로 인해 두 개의 에너지 밴드가 서로 교차할 수 있어 금속성이 나타난다. 반면 탄소나노튜브들이 다발을 이루거나, 불순물이 많이 섞이거나, 튜브의 모양이 변형되면 거울대칭성이 깨어져 교차하던 에너지 밴드가 갈라져 반도체성으로 바뀐다.
이처럼 탄소나노튜브는 독특한 구조와 우수한 전기적, 기계적 특성으로 인해 차세대 전자소자 및 복합재료 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
1.2. 나노기술의 개요
나노기술이란 물질을 원자나 분자 단계에서 규명하고, 구조와 구성요소들을 조작해 초미세 제품을 만들어내는 기술이다. 일반적으로 나노란 0.000000001(1×10^-9)의 크기를 갖는 재료를 일컫는 용어로, 21세기 소형화 기술의 핵심이 되는 개념이다.
최근 과학기술의 발전으로 다양한 산업 분야가 급속도로 성장하면서, 기기 성능을 좌우하는 새로운 구조와 조성의 신소재 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에 따라 물질을 원자나 분자 단계에서 규명하고 조작하는 나노기술이 전 세계적으로 큰 관심을 모으고 있다. 나노기술은 정보통신, 생명과학 등 다양한 산업 분야에서 비약적인 발전을 가능하게 하는 기반이 되고 있다.
현재보다 수천배 이상 집적도를 높인 반도체, 혈관을 타고 들어가 인체 내부에서 직접 수술하는 초미세 로봇, 고성능 DNA 칩 등 첨단 제품의 등장이 가능해지고 있다. 이처럼 나노기술은 21세기를 지배할 주요 과학 기술로 평가받고 있다.
1.3. 나노기술의 응용분야
나노기술의 응용분야는 매우 다양하며, 정보통신, 생명과학, 자동차, 의료 등 거의 모든 산업 분야에서 활용되고 있다.
첫째, 정보통신 분야에서 나노기술은 반도체, 디스플레이, 데이터 저장, 통신 등에 활용된다. 반도체의 경우 나노기술을 이용하여 집적도와 성능을 향상시킬 수 있으며, 디스플레이에서는 나노미터 크기의 소자를 이용한 유기 발광 다이오드(OLED) 기술이 발전하고 있다. 또한 데이터 저장 분야에서는 단일 전자나 단일 분자를 이용한 초고밀도 저장장치 개발이 진행 중이다. 통신 분야에서는 탄소나노튜브를 이용한 초고속 전자소자와 양자 통신 기술이 주목받고 있다.
둘째, 생명과학 분야에서 나노기술은 의료용 진단, 치료, 약물 전달 등에 활용된다. 나노 바이오 센서를 이용하여 질병 진단의 정확성과 민감도를 높일 수 있으며, 나노입자를 이용한 표적 치료제 전달 기술이 개발되고 있다. 또한 나노기술을 이용하여 세포와 조직을 조절하고 재생할 수 있는 기술도 연구되고 있다.
셋째, 자동차 분야에서 나노기술은 경량화, 내구성 향상, 연비 개선 등에 활용된다. 나노복합소재를 이용하여 자동차 부품의 강도와 내구성을 높일 수 있으며, 나노코팅 기술로 자동차 표면의 내마모성 및 자기세정 기능을 향상시킬 수 있다. 또한 나노기술은 연료전지, 축전지 등 친환경 자동차 기술 개발에도 기여하고 있다.
넷째, 환경 및 에너지 분야에서 나노기술은 수처리, 대기 정화, 에너지 변환 및 저장 등에 활용된다. 나노 필터와 흡착제를 이용한 수처리 기술, 나노 광촉매를 이용한 대기 정화 기술, 그리고 ...
참고 자료
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https://blog.naver.com/maroo_k/40210990214
http://nanonc.co.kr/wordpress/trend/?mod=document&uid=255
http://super.textopia.or.kr:8888/newsletter/170207/lib0201.pdf
https://blog.naver.com/lemontreeis/60013597436
국가과학기술정보센터(NDSL)
