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첨단기술정보

그래핀 코팅과 기판의 젖음성(wettability)

전문가 제언: 젖음성(wettability)은 액체와 기판의 분자간 상호작용에 의해 결정된다. 젖음성이 작으면 액체와 고체의 접촉각이 큰 공 모양에 가까워지고, 그 반대의 경우에는 접촉각이 작아져서 액체가 기판 위에 넓게 퍼지게 된다. 젖음성은 액체/고체 계면의 몇 나노미터 범위에서 몇 개의 분자들에 의해 결정되기 때문에 기판 위에 코팅한 박막은 액체-고체의 상호작용과 그 접촉각을 변화시키게 된다. 예를 들어 실리콘 위에 단층 실레인(silane: SiH4)을 코팅하면 물방울과 실리콘의 접촉각이 0°에서 ~115°로 증가한다. 그러나 모든 코팅 재료가 접촉각을 이처럼 크게 변화시키는 것은 아니다. 최근 Rafiee 등(Nature Mater., 11, pp.217~222, 2012)은 동, 금 및 실리콘에 코팅한 단층 그래핀은 접촉각을 거의 변화시키지 않는다고 보고하였다. 즉, 단층 그래핀은 마치 존재하지 않는 것처럼 소위 ‘젖음투명성(wetting transparency)'을 나타낸다. 이 현상은 전해반응 시 전극의 젖음성 제어나 열교환기의 효율 향상 등에 이용할 수 있다