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바이오 나노섬유에서 제조하는 투명 나노재료

전문가 제언: ○ 휴대 전화나 모바일 컴퓨터 등의 정보 관련 기기의 급격한 발전에 따라 디스플레이 재료나 광통신 관련 부재에 이용되는 투명 재료에 대하여 유연성, 저열팽창, 고강도 등 기존의 유리나 플라스틱에서는 얻을 수 없는 특성이 요구되고 있다.

○ 빛의 파장에 비하여 충분히 작은 성분은 광 산란을 일으키지 않는다는 사실과 졸-겔법에 따르는 저열팽창의 무기재료와 플라스틱과의 복합화나 전기방사법 등의 특수한 방법으로 작성한 나노섬유를 사용하는 플라스틱의 보강 등이 검토되어 왔다.

○ 투명한 매트릭스에 투명한 필러를 혼입하는 것만으로는 굴절률의 차이 때문에 계면에서 광 산란이 일어나 투명성이 손상되지만 굴절률이 일치하면 광 산란성이 없어지고 투명성이 유지된다. 그러나 굴절률을 완전히 일치시켜도 분위기의 온도가 변화되면 플라스틱의 굴절률이 변화되어 복합재료의 투명성이 없어진다.

○ 나노섬유를 사용하면 굴절률이 일치해야 하는 요구에서 해방된다. 필러 사이즈가 가시광 파장(400~800nm)보다 크면 복합재료는 광을 투과하지 않지만 100nm 이하로 필러 사이즈가 충분히 적게 되면 광 산란이 없어지고 높은 투명성을 보인다. 나노섬유를 이용하는 이 방법을 전기 방사법이라 부른다.

○ 본고는 나타데코코(nata de coco, 박테리아셀룰로오스: BC)의 나노섬유를 사용하여 개발된 전자 디바이스용 투명재료에 대하여 보고한 것이다. 이 재료는 철강처럼 강하고 유리보다 열팽창률이 적지만 플라스틱과 같이 구부릴 수 있으며 유리와 비슷한 높은 열전도성을 나타내는 것으로 소개되고 있다. 셀룰로오스 나노섬유는 다양한 원료원에서 제조가 가능함을 보여 주는 사례로서 바이오나노섬유 투명재료가 유리나 플라스틱의 대체 투명재료로 이용될 수 있을 것이다.

저자: Masaya Nogi
자료유형: 학술정보