리튬 등 다양한 물질을 탄소나노튜브와 섞어 만든 기능성 섬유. [사이언스 제공]
미국 텍사스주립대 앨런 맥달마이드 나노텍 연구팀이 탄소나노튜브를 이용해 획기적인 기능성 섬유를 제조할 수 있는 기술을 개발했다. 연구에는 한국인 연구원인 오지영 박사도 참여했다. 연구 논문은 미국 학술지 사이언스 7일자에 발표됐다.
탄소나노튜브는 강철보다 더 강하고 전기도 잘 통하지만, 제조 비용이 비싸고 응용을 위한 형태 변형 시 특성이 감소하는 한계를 가지고 있다. 연구팀은 탄소나노튜브에 원하는 물질을 첨가해 기능성 섬유를 만들었다. 예를 들어 배터리 재료인 리튬을 탄소나노튜브와 섞어 실을 만들고 옷을 해 입으면 입는 배터리가 되는 식이다. 붕소와 마그네슘을 섞으면 초전도 전선을 제조할 수 있는 섬유가 나온다. 이런 방법은 일반적으로 초전도 전선 제작에 필요한 30가지 이상의 공정을 생략할 수 있을 정도로 획기적이다.
섬유는 주 재료가 공기보다 가벼운 탄소나노튜브이지만 최대 주 재료의 95%까지 다른 물질을 섞을 수 있다. 첨가물이 전체 무게에서 차지하는 비중이 높아도 전기, 열 전도도 등의 탄소나노튜브 특성은 유지된다.
