March 20,2019

복잡한 화학처리 없이 그래핀 복합체 제작 성공

한미 연구진, 레이저 합성 그래핀 기술 구현

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복잡한 화학적 처리 과정 없이도 그래핀 복합체를 제작할 수 있는 가능성이 제시됐다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 전주센터 윤종원 박사 연구팀이 미국 라이스대와의 공동연구를 통해 레이저 합성 그래핀(Laser-Induced Graphene·LIG)으로 다기능성 그래핀 복합체를 만들었다고 21일 밝혔다.

그래핀은 탄소 원자로 이뤄진 2차원 평면 구조체다.

두께(약 0.2㎚)가 얇은 데다 전도도·전하이동도·열전도도·기계적 강도 등 우수한 특성을 지녀서 차세대 신소재로 주목받는다.

제조법 중 레이저 합성은 레이저를 상용 고분자(폴리이미드) 기판 위에 쏴 그래핀을 얻는 기술이다.

기존 그래핀의 경우 고온 공정을 비롯해 복잡한 과정이 필요하지만, 레이저 합성 그래핀은 원스텝 공정으로 비교적 간단하게 합성할 수 있다.

연구팀은 LIG 복합체가 초소수성(물과 섞이지 않는 성질) 표면 구현, 미생물 성장을 방지할 수 있는 오염 방지막, 결빙 방지와 눈 녹임에 활용 가능한 발열성 소자 등에 활용할 수 있다고 설명했다.

예컨대 실리콘 탄성체(폴리디메틸실록산)를 LIG에 침투시켜서 복합체를 구현하면 유연성과 전도성을 동시에 가지는 전자소자를 손에 얻을 수 있다.

KBSI 윤종원 박사는 “공정의 간소화를 통해 그래핀 복합체를 빠르고 쉽게 제작할 수 있다”며 “다기능성 표면을 이용해 실생활 응용 가능성도 열었다”고 말했다.

성과를 담은 논문은 지난 7일 ‘ACS 나노’ 온라인판에 실렸다.

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