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쇠붙이와 맺어진 탄소나노튜브




무수히 많은 탄소나노튜브가 니켈 합금인 인코넬로 만든 가느다란 철사 표면에 빽빽하게 자라난 모습. 미국 연구진은 탄소나노튜브를 금속 표면에 직접 붙여 전류가 잘 흐르도록 하는 방법을 개발했다.

미국 과학자들이 탄소나노튜브를 금속 표면에 붙이는 데 성공했다.

미국 렌슬러공대(RPI) 연구팀은 탄소나노튜브를 금속에 붙여 전류가 흐를 수 있게 하는 두 가지 기술을 발표했다.

탄소 원자들이 지름 수 나노미터(1nm = 10억분의 1m)의 대롱 모양을 이루고 있는 탄소나노튜브는 컴퓨터 소자, 디스플레이, 센서 등 다양한 전자 장치의 소재로 쓸 수 있다고 알려져 있다. 이같은 활용이 가능하려면 탄소나노튜브를 금속 도선으로 다른 전자 장치와 연결해야 한다. 하지만 지금까지는 탄소나노튜브를 금속에 붙이는 방법을 찾지 못했다.

연구진은 아예 탄소나노튜브를 금속 표면에 직접 키우기로 했다. 밀폐된 용기에 탄소화합물(자일렌)과 페로센이라는 화학물질, 인코넬이라는 니켈 합금을 집어넣고 가열했다. 탄소원자가 기체 상태로 변한 뒤 가열을 멈췄다. 그 결과 용기 안을 날아다니던 탄소 원자들이 인코넬 표면에 붙어 대롱 모양을 형성했다. 이것이 바로 탄소나노튜브. 페로센은 탄소 원자가 대롱 모양이 되도록 돕는다. 연구진은 “이 방법으로 금속의 모양에 관계없이 표면에 탄소나노튜브를 자라게 할 수 있다”고 설명했다. 이 연구 결과는 ‘네이처 나노테크놀러지’ 11월호에 실렸다.





하지만 이 방법은 금속을 770˚C까지 가열해야 해 열에 약한 전자 부품을 만드는 데는 적합하지 않다.

연구진은 또 금속에 땜납을 발라 탄소나노튜브를 붙이는 방법도 개발했다. 표면에 땜납을 바른 금속을 땜납이 녹을 때까지 가열한 다음 탄소나노튜브를 대고 누른 것. 땜납이 식어서 굳자 탄소나노튜브가 금속에 결합됐다. 땜납이 풀 역할을 한 셈이다.

연구진은 “땜납은 200˚C에도 녹는다”며 “탄소나노튜브를 직접 키울 때보다 잘 견딜 수 있을 것”이라고 말했다. 이 결과는 ‘어플라이드 피직스 레터’ 10월 16일자에 발표됐다.



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