78 공업화학 전망, 제19권 제4호, 2016
AIST, 간단하게 3차원 물체 표면에 다층 탄소나노튜브를 성장시키는 방법 개발 - 광학 기기 분야로의 응용 확대 기대 -
일본 산업기술종합연구소(AIST) 물질측정표준연구부문 열물성표준연구그룹 와타나베 히로미치(渡辺博 道) 연구원과 이시이 쥰타로(石井 順太郎) 부 연구부문장은 주식회사 Microphase와 공동으로 다층 탄소나 노튜브(CNT)를 금속과 탄소 재료로 구성된 3차원 물체의 표면에 성장시키는 방법을 개발했다. 화학기상증 착법(CVD법)에 의한 CNT의 성장에 필수적인 금속 촉매의 담지층을 기존의 스퍼터링법 대신 대기 중의 조건에서 쉽게 실행할 수 있는 ‘입자폭발법’으로 형성하는데 세계 최초로 성공하였다.
최근, CNT의 반사율이 거의 제로인 특성에 착안하여 CNT를 차광재와 발광체에 이용하려는 시도들이 주목을 받고 있다. 그러나 일반적인 광학 기기의 내부에 CNT가 차광 재료로 사용된 예는 없었다. 이는 기 존의 CNT 성장법이 스퍼터링과 같은 진공 상태에서 수행되는 고급 표면 전처리를 필요로 하기 때문에 성 막할 수 있는 물체의 형상이 제한되었기 때문이다. 이번 연구를 통해 개발된 성장법은 다양한 금속과 탄소 재료의 3차원 형상을 갖는 물체 표면에, 스퍼터링 처리를 하지 않고 다층 CNT를 간편하게 성장시킬 수 있 다. 이 기술은 예를 들어, 원통형 렌즈 경통 내부에 다층 CNT를 직접 성장시켜 경통의 산란광을 크게 억제 함으로써 카메라와 천체 망원경의 해상도⋅빛 감도를 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 또한 이 기술은 단 층 CNT 및 다층 CNT의 성장에도 필요한 금속 촉매의 담지층의 성막에 간편하고 저렴한 비용으로 ‘입자 폭발법’이 이용되고 있으며, 그 조건을 제어함으로써 성장 CNT의 특성을 제어할 가능성이 있어, CNT의 새로운 성장법으로 폭넓은 응용이 기대된다.
본 연구의 상세 내용은 영국 과학지 Nanotechnology 온라인 판에 게재되었다(※발표논문참조).
※ 발표논문 : Hiromichi Watanabe, Juntaro Ishi2 and Keishin Ota, “Novel growth method of carbon nanotubes using catalyst-support layer developed by alumina grit blasting”, Nanotechnology, Published 8 July 2016
Figure. 내부에 돌기가 있는 텅스텐(W)으로 만들어진 도가니의 단면과 내면 다층 CNT를 성막하기 전후 사진. 다층 CNT 의 빛 흡수율이 거의 100%이므로 돌기를 확인할 수 없다.
출처 : 2017.07.05. AIST (http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20160705/pr20160705.html) 작성 : 소 대 섭 (한국과학기술정보연구원)
신기술 소개
http://www.ksiec.or.kr
