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기술동향
동향 기본정보
평면 그래핀 제조를 위한 핵심 요소인 휘발성 탄산 음료
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2017-08-18 00:00:00.000 |
| 내용 | 연구팀은 탄산수가 갈증을 없애는 것 외에도 세계에서 가장 얇고 평평하며 가장 유용한 재료인 그래핀을 만드는 제조업계에 큰 영향을 줄 수 있는 새로운 '거품식'혼합물의 사용법을 발견했다. 그래핀의 이용이 증가함에 따라 제조될 수 있는 속도와 품질이 무엇보다 중요해지고 있다. 이를 위해 연구팀은 이산화탄소 (CO2)를 전해질 용액으로 사용하여 그래핀을 분리하는 보다 청정하고 환경 친화적인 방법을 개발했다. 이 연구 결과는 최근 Journal of Materials Chemistry C ('A sustainable approach to large area transfer of graphene and recycling of the copper substrate')에 발표되었다. 그래핀은 센서나 플렉서블 장치에 사용하기 위해 많은 관심을 끌고 있다. 예를 들어, 피부에 직접 닿는 착용할 수 있는 패치는 얇고 투명하다. 그래핀은 금속 기판, 일반적으로 구리 호일에 화학 증착을 사용하여 합성된다. 그래핀을 생산하는데 있어 특히 까다로운 측면 중 하나는 이 원자적으로 얇은 물질을 플렉서블 장치에 통합하기 위해 기본 금속 기판에서 분리하는 방법이다. 이것은 일반적으로 고순도 금속을 용해시키거나 기판에서 박리하는 것이다. 이는 고집적 잔류물을 남기는 강한 화학 물질을 사용하여야 한다. 초박형 그래핀은 종종 폴리카보네이트 또는 PMMA (폴리메틸메타크릴레이트)와 같은 폴리머 지지층으로 코팅되어야 하며, 이로 인해 종종 독성 및 발암성 용매를 사용해야 한다. 연구팀은 코팅에 에틸 셀룰로오스라는 폴리머를 유도하는 바이오 매스를 이용한다. 식품 첨가제로 흔히 사용되는 보편적이고 저렴한 폴리머인 에틸 셀룰로오스는 단지 에탄올로만 용해되므로 그래핀 전이 과정이 보다 환경 친화적일 뿐만 아니라 플라스틱 및 하이드로 겔 등 일반 폴리머와 같은 다양한 고분자 및 연질 생물학적 물질과도 호환된다. 그래핀을 옮기고 나면 이산화탄소와 물처럼 탄산이 단순히 증발해 더 이상 씻지 않아도 된다. 따라서 반복적이고 지루한 헹굼 과정의 필요성을 없앰으로써 물과 시간을 절약할 수 있다. 예를 들어 NaOH 나 NaCl과 같은 전해질을 사용할 때 완벽히 제거하기 어려운 나트륨이 그래핀 상에 남아있는 경향이 있다. 탄산을 사용하여 구리 호일에서 그래핀을 박리함으로써 성장 기판을 여러 번 재사용할 수 있어 상당한 재료 및 비용 절감 효과를 얻을 수 있다. 그래핀은 실험실에서 상용 애플리케이션으로 성숙하기 시작했다. 대규모 제조를 시작하면 노동자의 건강도 주요 고려 사항이며 친환경 프로세스의 또 다른 이점이다. 연구팀은 이 방법이 단지 그래핀 생산뿐만 아니라 다른 재료의 에칭 및 박리 가공에도 사용할 수 있는 친환경적이고 저렴한 기술을 제공할 수 있다고 믿고 있다. 세계에서 가장 우수한 트랜지스터를 만드는데 관심이 있다면, 합성하고 전이할 수 있는 가장 깨끗하고 순수한 물질을 가져야 한다. 연구팀은 이 기회를 지역 사회에 제공하고 있으며, 많은 사람들이 다른 재료의 고유한 성질도 측정하려고 노력하고 있다. 이에 연구팀의 접근 방식이 도움이 될 것이다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2017002893 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 그래핀, 탄산수, 박리, 2차원, 에틸 셀룰로오스 2. graphene, carbonated water, exfoliation, 2D, ethyl cellulose |