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탄소나노튜브에 의해 유도되는 고분자의 결정화

전문가 제언: ○ 확장된 플러렌 모양을 한 탄소나노튜브는 그래파이트와 마찬가지로 나노튜브는 탄소원자가 6각형을 이루면서 나노튜브의 표면 전체에 걸쳐 서로 연결되어 있으며 튜브의 끝 부분은 토폴로지적 결점인 5각형 또는 7각형으로 구성된 탄소 고리가 있어 플러렌과 마찬가지로 반쪽 돔 모양을 하고 닫혀있다.

○ 나노튜브는 그라펜 시트가 말려있는 모양을 하고 있는데 평면 그라펜 시트에서 나노튜브 축에 대한 6각형의 배향은 고정되어 있지 않으며 배향이 키랄 또는 비키랄한 콘피규레이션을 취할 수 있다. 그러므로 의자형, 지그재그형과 키랄 CNT의 3가지 이성체가 존재한다.

○ 나노튜브 분자 간에는 반데어 바알스 힘이 작용하므로 용액 중이나 고분자 매트릭스 중에서 분산이 어려우므로 용해도와 가공성이 낮다. 가공성을 높이기 위해 표면을 화학적이나 비공유결합적인 수단으로 기능화시킨다. 공유결합으로 도입된 기능기는 기계적으로 안정하며 기능기의 제거가 어려운 이점이 있으나 나노튜브 벽면의 공액이 파괴되어 전기, 기계적 성질이 크게 떨어지는 단점도 있다..

○ 한편 비공유결합적인 방법에서는 계면활성제, 올리고머, 바이오분자나 고분자를 사용하여 나노튜브를 둘러싸서 나노튜브를 기능화 함으로서 나노튜브의 용해성을 높인다. 비공유결합적 기능화법은 나노튜브 구조를 유지하고 특성을 유지하면서 기능화를 할 수 있으나 화학적인 기능화에는 내구성이 열악하다.

○ 본고는 비공유결합적 방법을 통하여 폴리에틸렌이나 나일론 6.6과 같은고분자와 나노튜브의 나노복합재료에서 시시-케밥형의 나노하이브리드 구조의 형성을 확인하고 이로부터 제조되는 탄소/고분자 나노하이브리드의 구조와 특성에 대한 필자의 연구를 중심으로 소개하고 있는데 이 새로운 형의 나노하이브리드 구조는 앞으로 첨단 나노복합재료 개발의 기초 자료로서 매우 유용한 정보를 제공하고 있는 것으로 사료된다

저자: Lingyu L
자료유형: 학술정보