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진공 환경 하에서의 트라이볼러지

전문가 제언: ○ Tosa 등은 진공 중에서 열화, 증발 및 먼지 발생 등의 문제를 해결하기 위해서는 풀러렌 등을 응용하는 나노테크놀로지가 차세대 윤활제로서 기대된다고 하였다.

○ 풀러렌은 탄소원자로 이루어지는 클러스터로 탄소의 동소체로서 1985년 Robert Curl, Harold Kroto 및 Richard Smalley가 발견하였고, 이들 3인은 이 발견에 의해 1996년 노벨 화학상을 받았다.

○ 이들은 진공 상태에서 흑연을 레이저 광선으로 증발시켜, 소량의 풀러렌을 얻었고, 1990년 독일에서 아크 방전으로 대량 합성이 가능하게 되었다.

○ 최초 발견된 탄소 원자 60개로 이루어진 C60은 6각형 20개, 5각형 12개로 이루어진 축구공 모양의 표면 각 정점에 탄소 원자가 위치하고 내부는 비어 있다. 이외에 탄소 원자 70개, 84개 등의 클러스터(C70 및 C84)도 형성되지만 존재비율은 C60이 가장 많다.

○ 풀러렌을 흑연 기판에 삽입함으로써 접촉면 동마찰 제로(0)의 나노 기어가 가능하다. 이것은 예를 들면 슬롯머신 쇠구슬을 깐 위에 판을 미끄러지게 하는 것과 같은 것이다. 나노 급의 초윤활제나 나노베어링 응용이 기대된다. 현재 풀러렌을 표면에 도포한 볼링 볼, 에어컨디셔너의 오일 등이 실용화되어 있다.

○ 풀러렌은 광작용에 의하여 일중항산소(一重項酸素)를 발생한다. 이것이 DNA를 절단하기 때문에 세포 독성을 나타낸다. 또 활성산소와 라디칼을 소거하는 좋은 면도 있다. 카본블랙의 발암성은 잘 알려져 있으므로 플러렌 사용 시에 유념해야 될 것이다.

저자: Masahiro TOSA, Akira KASAHARA, Masahiro GOTO
자료유형: 학술정보