대량 박리의 실현

전문가 제언

어떤 발견이 상용화로 실현되는 시기는 언제인가? 대부분의 경우에는 결코 실현되지 않는다. 왜 그런가하면 ‘오실로스코프에 나타나는 흔적'을 누군가가 실제로 사려는 상품으로 바꾸려면 엄청난 노력이 필요하기 때문이다. 현장 배치 기술로 되는 발견의 추적은 흔히 기술 준비 수준(Technology Readi- ness Level; TRL)평가의 등급을 통해 이뤄진다. 이 방법은 기본 원리의 기초적 발견을 TRL 1로 시작하여 개념의 증명을 거쳐 실제 환경에서 동작하는 시작품을 개발하고, 마지막에 최종 임무 조건에서 실제 기술을 전개하는 TRL 9에 도달한다. 그래핀과 관련 2차원 물질의 상용화 개발은 현재 산업규모의 대량생산기술의 부족으로 억제된 상태이다. 이제 Coleman 등은 전단 박리(shear exfoliation)로 몇몇 층(few-layer)의 그래핀 용액을 제조하여 TRL 수준을 높일 수 있으며, 이 물질을 배터리와 슈퍼커패시터로부터 전도성 유체, 코팅제, 가스차단 복합재료에 이르는 응용에 사용할 수 있는 경로에 대한 계획을 설명하였다.

 

흑연의 전단 혼합은 50㎎/㎖의 흑연 플레이크(flake)로 시작하여 N-methyl -2-pyrrolidone나 sodium cholate의 수성 계면 활성제용액에서 3000～5000 rpm으로 빠르게 처리하여 다량의 현탁액을 만든다. 이 현탁액을 원심분리하면 일부 단일 층 물질을 포함한 고품질의 그래핀 나노시트를 상당량 포함하게 된다. 이 기술은 가정용 믹서로도 시연할 수 있을 정도로 아주 간단하다. 다량의 전단 혼합과 원심분리는 화학 산업에서 널리 사용되는 공정이며, 기술 이전이 쉽다. 흑연 시세가 생산지와 순도에 따라 톤(t) 당 미화 800～3000 달러이므로 이 박리기술을 이용하는데 원료는 풍부하다.

저자

James M Tour

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

13()

잡지명

Nature Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

545~546

분석자

박*철

분석물

• 대량 박리의 실현.pdf [255,890 byte]

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