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섬유를 강하게 만드는 긴 나노튜브
Long nanotubes make strong fibers

해외과학기술동향

2017-10-17


라이스 대학(Rice University)의 연구진은 긴 나노튜브를 사용해서 강하고 전도성이 우수한 탄소 나노튜브 섬유를 만들었다.

이번 연구진은 나노튜브의 종횡비(길이 대 폭)가 전체 순도에 결정적인 역할을 한다는 것을 발견했다. 또한 튜브의 직경, 벽의 수, 결정질이 제품 품질에 큰 영향을 끼치지 않는다는 것을 알게 되었다. 더 긴 나노튜브를 사용했을 경우에, 더 짧은 나노튜브를 사용했을 때와 비교했을 때 기계적 강도와 전기 전도성이 증가했다.

생성된 섬유는 평균 인장강도가 2.4 기가파스칼(GPa)이고 구리 전도도의 약 15%인 미터 당 8.5 메카지멘(megasiemens)을 가졌다. 나노튜브의 길이가 늘어나면 특성이 더욱 향상되었다.

이번 연구진의 두 번째 연구는 박막 및 에어로젤용 섬유를 정제하는 방법이다. 이 공정은 빠르고 효율적이며 저렴하다. 그리고 고품질의 나노튜브 섬유를 직접 방사 방식으로 생성할 수 있다. 직접 방사된 섬유들은 더 긴 나노튜브가 포함되어 있다.

이 방법은 오븐에서 섬유 샘플을 정제하고 공기 중의 탄소 불순물을 섭씨 500도에서 연소시킨 다음에 염산에 침지해서 철 촉매 불순물을 용해한다. 생성된 섬유의 불순물은 전체 물질의 5%까지 감소된다. 그 후에 나노튜브 용액을 사용해서 전도성을 가진 투명 박막을 만든다.

이 연구는 서로 다른 기술이 결합되어서 우수한 섬유를 생산할 수 있기 때문에 큰 잠재력을 가지고 있다. 이 연구결과는 저널 Applied materials and interfaces에 “Influence of Carbon Nanotube Characteristics on Macroscopic Fiber Properties”와 “Purification and Dissolution of Carbon Nanotube Fibers Spun from the Floating Catalyst Method” 라는 제목으로 게재되었다.

  • 관련연구자

    Matteo Pasquali

  • 관련기관

    Rice University

  • 과학기술분류

    화학, 재료

  • 본문키워드(한글)

    섬유, 나노튜브, 나노기술, 나노재료

  • 본문키워드(영문)

    fibre, nanotbue, nanotechnology, nanomaterial

  • 원문언어

    영어

  • 국가

    미국

  • 원문출판일

    2017-09-29

  • 출처

    https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=48321.php