UNIST-美럿거스대, 전자레인지 활용 고품질 그래핀 생산

UNIST(울산과학기술원)가 미국 럿거스대(Rutgers University)와 공동으로 전자레인지를 이용해 고품질 그래핀을 만드는 기술을 개발했습니다.

그래핀은 전도성이 뛰어나고 유연해 “꿈의 신소재”로 기대받는 물질입니다.

일반적으로 스마트폰 터치패널 투명전극의 재료로 쓰이는 “대면적 그래핀”과 전도성 잉크나 촉매 등에 쓰이는 “그래핀 플레이크”로 나뉘게 됩니다.

그래핀 플레이크는 흑연에 산소를 붙이고 다시 제거하는 방법으로 얻는데 이 과정에서 그래핀 고유의 구조가 깨지기 쉽고, 결함이 생겨 상대적으로 확보하기가 어렵습니다.

또 산소가 완전히 제거되지 않아 고품질을 얻기가 쉽지 않았습니다.

UNIST와 럿거스대 연구진은 그래핀 플레이크를 쉽고 안정적으로 얻기 위해 전자레인지를 이용했습니다.

연구진은 산소가 붙은 그래핀을 300도 온도에서 부분적으로 산소를 제거시킨 뒤 전자레인지에 넣어 1∼2초가량 마이크로파를 가했습니다.

산소가 부분적으로 제거된 산화그래핀은 마이크로파를 잘 받아들이고, 순간적으로 2천도까지 오르면서 남아 있는 산소 대부분이 탄소와 결합해 이산화탄소로 바뀌어 제거된다고 연구팀은 설명했습니다.

새로운 방법으로 만든 그래핀의 산소 함량은 4%로 기존 방식으로 제작한 그래핀의 산소 함량 15∼25%보다 현저히 낮고 결함도 매우 적다고 연구진은 소개했습니다.

이번 연구에는 신현석 자연과학부 교수와 정후영 연구지원본부 교수, 매니시 초왈라(Manish Chhowalla) 럿거스대 공과대학 재료공학과 교수 등이 참여했습니다.

특히, 울산 출신으로 UNIST에서 박사학위를 받고 현재 럿거스대 연구원으로 활동 중인 양지은 박사가 공동 제1 저자로 이름을 올려 시선을 끕니다.

이번 연구성과는 과학저널 사이언스(Science)에 실렸습니다. [뉴미디어팀]

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