[바이오MEMS/NEMS의 이해]탄소나노튜브

소개

바이오MEMS/NEMS의 이해 수업에서 탄소나노튜브의 정의, 생성, 성질과 원인, 응용, 특성과 시장에 관해 조사한 것입니다^^

목차

Ⅰ. 탄소나노튜브(Carbon Nanotube)
Ⅱ. 탄소나노튜브의 생성
Ⅲ. 탄소나노튜브의 종류
Ⅳ. 탄소나노튜브의 성질과 원인
Ⅴ. 탄소나노튜브의 응용
Ⅵ. 탄소나노튜브의 특성과 시장

본문내용

Ⅰ. 탄소나노튜브(Carbon Nanotube) 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 관(管)모양으로 연결된 원통(튜브) 모양의 신소재다. 1991년 일본 NEC 연구소 이지마 박사가 전자 현미경으로 가늘고 긴 대롱 모양의 다중벽 구조 물질을 관찰하는 데 처음으로 성공했다. 튜브를 연결하는 관 하나의 지름이 수십 나노미터(1 나노미터는 10억분의 1m·머리카락의 10만분의 1 굵기)에 불과, 탄소나노튜브로 명명됐다.
나노 굵기의 탄소 구조물이 가진 물성은 강도 외에 전기를 흘리면 LED(발광다이오드)보다 효율이 100배 이상 높은 빛을 낸다. 열전도율은 자연계에서 가장 뛰어난 다이아몬드와 같고 인장력은 다이아몬드를 능가한다. 구리와 같은 수준의 전기 전도율을 가지고 있다. 일반 탄소섬유는 분자 구조의 1%만 변형돼도 끊기지만 탄소나노튜브는 15%가 변형돼도 견딘다. 강철·다이아몬드·구리·섬유 등 산업용 소재의 패러다임을 완전히 바꿀 나노 시대의 핵심 소재로 꼽히는 이유다. CNT는 특히 ‘산업판도를 바꿀 미래의 10대 기술’ 조건인 와해성, 기여도, 실현가능성을 충족하는 소재분야의 유일한 기술이다.

Ⅱ. 탄소나노튜브의 생성
Nanotube를 합성하는 arc 방전기의 합성가루를 투과전자현미경으로 확인해보는 과정에서 지름 4~30 nm, 길이 1㎛의 Nanotube를 관측하게 된다. 불활성기체 (He, Ar)을 100 torr 정도로 유지한 Chamber 내에서 두 탄소막대의 거리를 1mm 정도로 띄운 채  18V 정도의 전압을 걸고 100A의 전류를 흘려준다. 이 때 Plazma가 발생하면서 음극 탄소막대에 탄소가루가 모이게 된다. 이것을 갈아주고 에탄올에 초음파 세척을 한 후 HRTEM (High Resolution Transmission Electron Microscope) 로 관측하면 된다. 이 때 chamber 내의 He 의 압력에 따라 산출되는 비율이 달라지는데 예를 들어 500 torr 정도에서는 75% 의 탄소가 nanotube와 nano 입자로 변형된다.

참고자료

· 없음