일본산업뉴스요약

나고야대학,「카본 나노벨트」첫 합성
단일 구조의 CNT가 해답, 저전력 CPU개발에 기여

나고야대학의 이타미(伊丹) 교수, 세가와(瀬川) 교수, Guillaume Povie 연구원은 약 60년 전에 이론적으로 제창된 원통(筒狀)형 모양(벨트 모양)의 탄소분자「카본 나노벨트(CNB)」의 합성에 처음으로 성공하였다. 같은 통모양의 탄소물질인 카본 나보튜브(CNT)보다 짧은 구조를 갖는다. 이 카본 나노벨트를 주형에 사용하면, 소망하던 CNT구조를 얻을 수 있기 때문에 CNT의 보급이 단번에 확대될 가능성이 있다. 미국 과학전문지 사이언스 온라인판에 14일 게재되었다.

이타미 교수 연구팀은 일그러짐 없는 고리처럼 둥글게(環狀) 이어진 새로운 분자를 개발하였고, 또한 이것을 원통형 구조로 변환하는 방법을 고안하였다. 저가의 석유 성분인 Para-Xylene을 탄소 원료에 사용하여 카본 나노벨트를 합성하였다. 카본 나노벨트에는 일그러짐이 있기 때문에 불안정하여, 지금까지 유효한 합성수단이 없었다. 합성한 카본 나노벨트는 직경이 약 0.8나노미터(나노는 10억분의 1)다. 각종 분석을 통해 이 카본 나노벨트가 CNT와 닮은 구조나 성질을 갖고 있다는 사실이 밝혀져, CNT의 부분 구조라는 것이 제시되었다.

CNT는 뛰어난 특성을 갖고 있지만 구조의 차이에 따라 성질이 다르다. 기존의 제조법에서는 크기나 구조가 다른 혼합물밖에 얻을 수 없기 때문에 CNT의 응용을 저해하고 있었다. 카본 나노벨트를 사용하면, 특정 기능을 갖는 단일 구조의 CNT를 만들 수 있기 때문에, CNT의 본격적인 응용을 개척할 것으로 기대가 모아지고 있다.

단일 구조의 CNT를 만들게 되면, 가볍고 접거나 구부릴 수 있는 디스플레이나 저전력의 초집적 중앙연산처리장치(CPU)의 개발, 태양전지의 효율화 등에 기여할 수 있다.

또한, 카본 나노벨트는 적색의 형광빛을 발산하는 유기분자이기 때문에, 발광재료나 반도체 재료로서 사용될 가능성도 있다. 카본 나노벨트는 Tokyo Chemical Industry(東京化成工業)가 가까운 시일 내에 시판할 예정이다.

이타미 교수는,「CNT가 안고 있는 여러 문제를 해결하는『열쇠분자』가 될 것이다. 현재로서는 아직 상상할 수 없는, 미지의 기능을 발현한다는 기대도 있다」고 말한다.

과학기술진흥기구의 프로젝트의 일환으로 연구하였다.

  -- 끝 --