복잡한 화학적 처리 과정 없이 쉽고 간단하게 다기능성 그래핀 복합체를 제작할 수 있는 기술이 개발됐다. 이 기술은 정수 시스템, 도로 눈녹임 시스템, 유연 전자소자 제작 등에 널리 활용할 수 있다.
한국기초과학지원연구원은 윤종원 전주센터 박사 연구팀이 미국 라이스대학과 공동으로 레이저 합성 그래핀(LIG)을 이용해 다기능성 그래핀 복합체를 만들 수 있는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
LIG는 레이저를 상용 고분자 중 하나인 폴리이미드 기판 위에 쏘아 얻어지는 것으로, 고온 공정등 복잡한 과정이 요구되는 기존 그래핀과 달리 원 스텝 공정으로 보다 빠르고 쉽게 그래핀을 합성할 수 있다.
연구팀은 LIG를 만들어 고분자, 탄성체, 건설재료 등 다양한 재료들을 침투시켜 고온 공정이나 화학처리 과정 없이 저비용으로 비교적 간단하게 그래핀 복합체를 제작했다.
이렇게 제작된 그래핀 복합체는 초소수성(물과 섞이지 않는 성질) 표면 구현과 미생물 성장을 방지할 수 있는 오염 방지막, 결빙방지나 눈녹임에 활용할 수 있는 발열성 소자, 구부릴 수 있는 비휘발성 메모리 소자 등 다양한 분야에 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
일례로, 실리콘 탄성체를 LIG에 침투시켜 그래핀 복합체를 제작하면 탄성체의 기계적 유연성과 LIG의 전도성을 동시에 구현해 유연 전자소자로 활용이 가능하다.
윤종원 기초지원연 박사는 "공정의 간소화를 통해 그래핀 복합체를 빠르고 쉽게 제작할 수 있고, 다기능성 표면을 이용해 실생활에 응용할 수 있는 점을 보여준 데 의미가 있다"고 말했다.
한편 이 연구결과는 세계적인 나노분야 학술지 'ACS 나노(지난 7일자)' 온라인판에 실렸다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr
레이저 합성 그래핀 복합체를 이용해 비휘발성 메모리 소자를 구현한 것으로, 화학처리 공정 없이 쉽고 간단하게 그래핀 복합체를 제작할 수 있다.
