루오프 단장
그래핀은 인공적으로 만든 물질 중 가장 얇지만 강도가 강하고 전도도도 높아 꿈의 나노물질로 주목받고 있는 차세대 2차원 물질이다. 그래핀은 탄소로 만들어진 흑연에서 발견됐기 때문에 이론적으로는 같은 탄소로 만들어진 다이아몬드가 될 수 있다. 그래핀을 이용한 다이아몬드 박막은 반도체적 성질과 함께 열 전도율도 우수해 바이오 센서나 고강도 코팅 등 다양한 분야에 유용하게 쓸 수 있다.
그간 이론적으로는 그래핀을 이용한 다이아몬드 박막에 대한 연구가 나왔지만, 실제로는 인공적으로 합성하기가 매우 어려워 지금까지 풀기 어려운 난제로 남아있었다. 그래핀으로 다이아몬드 박막을 만드려면 그래핀의 층간 결합을 유도해야 하는데, 에너지적으로 안정된 그래핀의 성질 때문에 이 작업이 여려웠다. 연구팀은 환원성을 띄는 알칼리 금속 용액을 활용해 그래핀을 전자가 풍부한 상태로 만들어 상온에서도 반응이 쉽게 일어날 수 있도록 했다.
루오프 단장은 “이번 실험은 그래핀이 촉매나 센서와 같은 다양한 범위의 기능성 물질들과 쉽게 결합할 수 있음을 의미한다”며“그래핀으로 다이아몬드 박막을 합성할 수 있게 되면 반도체적 특성이나 광학적 특성을 가질 수도 있고 바이오 센서나 고강도 코팅에도 이용될 수도 있어 그래핀의 응용범위를 확장하는데 크게 기여할 것”이라고 밝혔다. 연구팀에 따르면 실제 다이아몬드 박막이 만들어지기까지는 최소 5년 이사의 추가 연구가 필요하다. 이번 연구결과는 지난 13일 과학저널인 미국 화학학회지 온라인판에 실렸다.
최준호 기자 joonho@joongang.co.kr
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