플러렌(fullerene)과 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube)

소개글

플러렌(fullerene)과 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. C60 Fullerene
1. 플러렌(Fullerene)의 발견
2. 플러렌(Fullerene)의 구조
3. 플러렌(Fullerene)의 의학적 활용

Ⅱ. Carbon Nanotube
1. 나노튜브의 발견과 연구
2. 나노튜브의 구조
3. 나노튜브의 합성
4. 나노튜브의 응용

Ⅲ. 결 론

본문내용

국내외적으로 연구가 진행되고 있다. FED의 전자방출용 tip은 뾰족하게 제작이 가능해야 하고, 제작된 tip에 비아스(bias)를 걸었을 때 시간에 따라 특성이 저하되지 않아야 한다. 그리고 안정한 구조의 tip을 재연성있게 제작하는 것이 중요하다. 이를 위해서는 저온성장기술과 나노튜브를 수직으로 성장시키거나 세울 수 있는 기술이 요구된다.
3) 2차 전지전극 및 연료전지 응용
나노튜브를 2차 전지전극이나 연료전지에 사용할 경우 전지의 무게를 줄이는 것과 충전 효율을 높일 수 있다. 연료전지는 수소와 산소 사이에 막을 설치하고 수소가 산소와 결합을 하여 물이 되기 위해서 막을 통과할 때 발생하는 전하의 흐름을 전기 에너지로 전환하는 장치이다. 이를 위해서는 가능한 한 수소저장용량을 증가시켜야 하는데 나노튜브의 빈공간을 이용하면 이 한계를 극복할 수 있다. 나노튜브는 무게가 가벼울뿐 아니라 튜브내에 저장할 수 있는 공간이 많아서 단위 질량당 전하 저장능력이 뛰어나다. 또, 구조가 안정하여 전극의 수명이 길다는 장점도 가지고 있다.
4) 극미세 전자 스위칭 소자 응용
현재의 전자재료의 소형화는 한계에 도달하고 있다. 나노튜브는 직경 및 감긴 형태에 따라 전기적, 광학적 물성을 조절할 수 있을 뿐아니라 직경을 수십 nm이하의 수준으로 합성할 수 있어 실리콘 소자를 대체할 경우 소자밀도의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 이를 위해서는 고순도의 나노튜브를 다량을 합성할 수 있어야 하고, 길이와 반경, 형태를 자유로이 조절할 수 있어야 한다.
5) 메카트로닉스 응용
전자소자의 크기가 소형화됨에 따라서 미세소자간의 배선길이도 감소된다. 그리고우수한 전기 전도도와 기계적 강도를 이용하여 주사탐침현미경(STM)의 tip으로도 사용이 가능하다. 그외에도 초미세시스템의 연결선, 초미세 파이프, 액체 주입장치등에 적용이 가능하다.
6) 반도체 소자
현재 반도체 소자로는 실리콘이 널리 사용되고 있는데, 실리콘이 반도체 소자로 사용이 되려면 반드시 도핑(doping)의 과정을 거쳐야 한다. 도핑은 실리콘에 붕소(B : Boron)이나 인(P : Phosphorus)과 같은 불순물을 첨가시키는 것이다. 나노튜브의 경우 불순물을 도핑하는 것은 극히 어려운 일이다. 하지만 나노튜브의 경우 혼자 있을 때는 전기가 잘 통하는 도체이지만 여러다발로 포개놓으면 도핑된 반도체와 같은 특성을 가진다.
Ⅲ. 결 론
1990년 플러렌이 인공적으로 합성이 되고 10년의 시간이 흘렀다. 하지만 아직도 플러렌을 실제생활에 적용하는데는 많은 걸림돌이 있다. 하지만 플러렌은 앞으로의 생활에 획기적인 변화를 줄 것이다. 차세대 평판 디스플레이, 입을 수 있는 컴퓨터, 새로운 형태의 고분자 소재, 촉매, 의약품의 개발, 초전도체의 개발 등이 가능할 것이다. 플러렌은 다양한 특성을 가지는 만큼, 현재의 한계에 부딪혀 있는 소형화와 소재에 있어서 한계를 극복할 수 있는 물질이 될 수 있음을 예견해 본다.
플러렌을 조사하면서 우리의 미래를 예견해 볼 수 있는 기회가 되었다.

키워드

플러렌,   탄소 나노튜브,   카본 나노튜브,   Fullerene,   nano tube