리서치 하이라이트

표지 기사: 탄소 나노 튜브를 이용한 그래핀 나노 리본 합성

Nature 458, 7240

원자 두께로 연결된 흑연 띠인 GNR(Graphene nanoribbon)은 미래의 전자 기기에서 중요한 역할을 하게 될 것이다. 그래핀(Graphene)은 전도체이지만, GNR은 너비 때문에 전혀 다른 전기적 특성을 보인다. 이와 같은 조정 가능성은 일부 응용 분야에서 GNR이 탄소 나노 튜브보다 훨씬 더 흥미로운 재료가 될 수 있도록 만들어 준다. GNR을 대량으로 생산하는 것은 그 다음 도전과제가 될 것이다. 리소그래피법(lithographic method), 증착(vapor deposition)과 같은 다양한 방법들이 시도되어 왔다. 최근 서로 다른 두 그룹의 연구팀에서 탄소 나노 튜브로부터 GNR을 생성하기 위한 새로운 아이디어를 발표하였다. 라이스 대학교(Rice University)의 연구팀은 산성인 과망간산염(permanganate)을 이용하여 다중벽 탄소 나노튜브(multi-walled carbon nanotube)를 푸는 방식을 통해 그래핀 산화물을 만들었으며, 이를 환원시켜서 전기 전도성을 회복시켰다. 단일벽 나노 튜브(single-walled nanotube)로부터 훨씬 더 얇은 GNR을 만드는 프로세스는 리본을 풀기 위해서 좀더 많은 연구가 필요하다. 스탠포드 대학교(Stanford University)의 연구팀에서는 플라즈마 에칭(plasma etching) 기술을 이용하여 폴리머에서 나노 튜브를 잘라내는 방식을 통해서 가장자리가 매끄러운 GNR을 만들어 내었으며, 이렇게 만들어진 GNR은 전기적 특성이 좋았으며, 너비도 10-20nm 정도로 폭이 좁은 것으로 확인되었다.