Graphene

최초 등록일
2010.05.10
최종 저작일
2010.03
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nano material Graphene

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그래핀은 연필심에 쓰이는 흑연의 구성물질이다. 흑연을 뜻하는 그래파이트와 화학에서 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 접미사 –ene를 결합해 만든 용어다. 나노미터의 세상을 보는 전자현미경으로 연필심을 확대해 보면 켜켜이 쌓인 얇은 판이 관찰된다. 탄소원자들이 무수히 연결돼 6각형의 벌집 모양으로 수없이 쌓아 올린 3차원 구조이다., 그래핀은 여기서 가장 얇게 한 겹을 떼어낸 것이라고 보면 된다. 즉 탄소 원자 한 층으로 되어 있는, 두께 0.35nm의 2차원 평면 형태의 얇은 막 구조이다. 현재 세상에서 가장 얇은 물질이다.
그래핀은 지난 2004년, 영국 맨체스터 대학의 연구팀이 상온에서 처음으로 제작했다. 그래핀의 탄생 배경은 꽤 흥미롭다. 스카치테이프의 접착력을 이용해 매우 간단하게 발견되었기 때문이다. 흑연 결정을 넓게 펼친 뒤 스카치 테이프를 붙였다 떼면 얇은 단원자층의 탄소 덩어리가 떨어져 나오는데 이것이 바로 그래핀이다. 그래핀이 겹겹이 쌓이면 흑연이 되고, 김밥처럼 말리면 탄소 나노 튜브가 된다.
반도체나 디스플레이를 만드는 데 쓰이는 실리콘, 태양전지나 평면 디스플레이를 만드는 데 쓰이는 투명전극인 산화인듐주석(ITO)은 늘리거나 구부리면 쉽게 깨지거나 전기 전도성을 잃는다. 그래서 대부분의 전자기기는 이를 보호하기 위해 단단한 케이스가 필요하다. 실리콘이나 산화인듐주석과 비슷한 수준의 전기 전도성을 가지면서 동시에 변형에 잘 견디는 조건을 모두 만족시키는 유연한 소재가 바로 그래핀이다.

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