향후 미래를 이끌 신소재 관련 기술

소개글

미래를 이끌 신소재에 관련된 여러가지 기술들을 소개하였습니다.

목차

⑴ 꿈의 신소재, 탄소나노튜브의 이해와 전망
⑵ 최신 소재, 표면 처리 트렌드
⑶ 스마트 소재와 우드플라스틱
⑷ 신소재 `투명 디스플레이` 국내 독자 기술 개발
⑸ 기능성고분자
⑹ 바이오센서(biosensor)
⑺ 수소저장합금
⑻ 접는 반도체
⑼ 형상기억합금
⑽ 초전도체
⑾ 치과용 세라믹
⑿ 미래산업의 신소재 파인세라믹(Fine Ceramic)

본문내용

⑴ 꿈의 신소재, 탄소나노튜브의 이해와 전망

1991년 일본의 NEC 부설연구소 이지마 수미오 박사에 의해 처음 보고된 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)는 탄소들로 이루어진 육각형 구조들이 서로 연결되어 가늘고 긴 관 형태를 이루는 물질로, 그 직경이 머리카락 굵기의 10만분의1 정도(수-수십 나노미터)로 매우 작다. 기계적 특성을 살펴보면, 동일한 굵기의 강철에 비해 최대 100배 이상의 강도를 가지면서도 15%의 변형에도 견딜 수 있는 탄성 또한 나타낸다. 더욱이 전기전도도(은과 비슷)와 열전도율(다이아몬드 정도) 까지 매우 우수하여 각종 장치의 전자 방출원, VFD(Vacuum Fluorescent Display), 백색 광원, 전계발광 디스플레이(FED, Field Emission Display), 2차 전지 전극, 나노 와이어, SPM(Scanning Probe Microscope)의 탐침(probe), 고기능 복합체 등에서 많은 응용가능성을 보여주고 있다.

① 탄소나노튜브의 구조와 종류

탄소나노튜브는 옆그림에서 볼 수 있듯이 지그재그(zigzag)와 암체어(armchair)라고 알려진 두개의 대칭구조가 가능하지만 실제로 대부분의 탄소나노튜브는 이러한 대칭 구조를 갖는 대신에 벌집모양의 육각형이 튜브 축을 따라서 나선형으로 배열된 카이럴(chiral) 구조를 갖는다.
탄소나노튜브는 벽을 이루고 있는 탄소원자의 결합수에 따라 크게 단일벽 탄소나노튜브와 다중벽 탄소나노튜브로 나뉜다. 탄소원자로 구성된 벽이 하나인 단일벽 탄소나노튜브(Single-wall Nanotube, SWNT)가 전기전도성, 열전도성이 매우 우수한 반면 탄소원자로 구성된 벽이 두개이상인 다중벽 나노튜브(Multi-wall Nanotube,MWNT)는 전기 및 열적 특성은 다소 떨어지나 기계적 특성이 우수하고 제조가 용이해 산업적 응응 분야가 넓다. 이밖에 단일벽 나노튜브가 여러 개 붙어서 다발을 이룬 튜브 형태인 다발형 나노튜브(Rope Nanotube)도 있다.

참고 자료

없음