미래의 신소재 꿈의 물질이라 불리는 그래핀(Graphenen)은 탄소원자들로 구성된 아주 얇은 막을 말합니다. 꿈의 신소재라고 불리는 명성답게 활용도가 정말 뛰어난데요. 탄소섬유의 소재로 잘 알려져 있고, 탄소를 벌집 모양인 육각형으로 층층이 쌓아 올린 구조로 이루어져 있습니다. 이번 시간에는 그래핀에 대해서 알아보는 시간을 가져보겠습니다.
연필심에서 나온 멋진 물질의 정체
그래핀은 우리가 한때 자주 애용하던 연필심 흑연에서 스카치테이프를 붙였다 떼면 접착력으로 그래핀을 떼어낼 수 있다고 하는데요. 이러한 그래핀은 구리보다 100배 이상으로 전기가 잘 통하고 실리콘보다 전자의 이동속도를 100배 빠르게 이동시킵니다. 또한 강도는 강철의 200배 이상이고, 열전도성은 다이아몬드보다 2배 이상이나 높습니다. 탄성 역시도 매우 뛰어나서 늘리거나 구부려도 고유의 성질을 잃지 않습니다.
그래핀으로 물리학상을 받다.
2010년 안드레 가임교수와 콘스탄틴 노보셀로프 교수는 '2차원 물질 그래핀에 대한 물리적 박리법'으로 노벨 물리학상을 수상했는데요. 그만큼 그래핀은 학계에서도 놀라운 연구로 인정될 만큼 매우 큰 의미를 가졌습니다. 그래핀의 가장 큰 장점은 바로 늘이거나 접어도 전기의 전도성을 잃지 않는다는 것입니다. 따라서 그래핀을 이용하면 휘워지는 액정화면을 쉽게 구현할 수 있어서 일상생활의 소재로 발전 가능성이 무궁무진합니다.
앞으로 남은 과제는?
지금도 그래핀의 탁월한 소재와 성능을 활용하기 위한 엄청난 양의 연구가 진행되고 있지만, 그래핀 소재의 생산과 산업적 응용을 위해서는 일관성 있고, 경제적인 고품질의 그래핀 대량 합성기술이 필요합니다. 또한 산업적 기술 적용이 가능한 그래핀의 가공 및 기능화와 더불어 소재 품질과 특성을 구현하고 적용하는 방법 등의 기술적인 문제가 먼저 해결되어야 할 것입니다.
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