기초과학연구원(IBS·원장 김두철) 다차원탄소재료연구단 로드니 루오프 단장(Rodney S. Ruoff) 연구팀이 단일층·이중층 그래핀에 기능기를 추가할 수 있는 새로운 방법을 개발해 다이아몬드 박막 합성에 한걸음 다가섰다. 다이아몬드 박막은 다양한 분야에 유용하게 적용될 수 있지만 인공적으로 합성하기가 매우 어렵다.

그래핀으로부터 다이아몬드 박막을 합성하기 위해서는 그래핀의 층간 결합을 유도해야 하는데, 에너지적으로 안정해 반응을 유도하기 어려웠던 이중층 그래핀에 기능기를 추가하는데 성공해 박막 소재의 화학적 반응경로를 규명했다는 점에서 의의가 크다. 또 이 방법은 그래핀 외의 2차원 물질에도 적용이 가능해 물성전환으로 새로운 특성을 갖는 2차원 물질을 개발할 수 있는 가능성도 제시했다.

루오프 단장(UNIST 특훈교수)은 "이번 실험은 그래핀이 촉매, 센서, 발색단과 같은 다양한 범위의 기능성 물질들과 용이하게 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 말했다.

김달호 기자

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