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탄소나노튜브 / CNT (Carbon Nano Tube)

by soharoo 2022. 1. 11.

사전적 의미 : 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 서로 연결되어 관 모양을 이루는 원통(튜브) 형태의 신소재

                지름이 머리카락 굵기의 10만분의 1에 불과하지만 전기 전도율은 은과 비슷하고 강도는 철강보다 100높다.

 

CNT는 지름이 몇 나노미터밖에 안 되는 매우 미세한 대롱 형태의 튜브 구조를 가지고 있는데 이는 1991년 일본의 이지마 박사가 다른 물질을 합성하던 중 흑연 전극에 붙어 있는 검은 물질인 CNT를 발견하였다.

 

탄소 나노 튜브에서는 하나의 탄소 원자가 3개의 다른 탄소 원자와 결합되어 있고 육각형 벌집 무늬를 이루고 있으며 육각형 모양을 가진 그물을 원통형으로 둥글게 말면 나노 튜브 구조가 되는데 그물을 어떤 각도로 마느냐 또는 튜브의 지름이 어느 정도 되느냐에 따라 전기적 도체가 되기도 하고 반도체가 되기도 한다. 굵기는 머리카락의 10만분의 1정도이고 속은 비어있다. 이는 구리보다 전기를 더 잘 전도하며 열 전달 능력도 매우 우수하여 이러한 성질은 이상적인 반도체 재료로 이용될 수 있다.

현재 최첨단 집적 회로의 기억 용량이나 크기와 비교했을 때 엄지손톱만한 면적에 브리태니커 사전 전질의 100배에 가까운 정보를 기억시킬 수 있다고 한다. 또 탄소 원자들 사이의 결합은 실리콘보다 훨씬 강하기 때문에 공기 중에서 매우 강하고 화학적으로 안정적이다. 이러한 특성을 가졌기 때문에 초강력 섬유나 열과 마찰에 잘 견디는 표면 재료로 사용할 수 있으며 이를 섬유에 활용하면 매우 가벼우면서도 강도는 강철보다 훨씬 강한 섬유를 만들 있다고 한다. 

더불어 튜브 속의 빈 공간에 약품을 넣었다가 필요할 때에 빼서 쓰는 기술, 튜브 바깥 표면에 다른 분자들을 부착시켜 이용하는 기술 등도 연구중이다.

 

 

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