원자 10개분의 두께 단열 시트의 개발

원자 10개분의 두께 단열 시트의 개발과 발전

최근 물리학과 재료공학의 업적 중 가장 큰 영향을 미친 것은 원자층 재료의 발견이었습니다. 2004년에는 탄소의 단일 원자층 물질인 그래핀이 흑연에서 분리되었고 다이아몬드와 같은 강도와 유연성, 높은 전기 및 열 전도성, 내열성 등의 특성에 세계가 놀라기도 했습니다. 

이후 규소, 붕소, 게르마늄, 주석 등에서 원자층 물질이 발견되어 원자층 과학이라는 새로운 연구 분야가 탄생하여 그 응용이 나날이 확대되고 있습니다. 

 

스탠퍼드 대학의 연구팀이 개발한 것은 두께가 원자 10개인 절연 시트입니다. 이 단열 시트는 100배 더 두꺼운 유리 시트와 동일한 단열 특성을 가지고 있습니다. 

새로 개발된 절연시트는 그래핀과 3개의 다른 원자층 재료로 구성되어 있습니다. 전자소자 등의 도체를 통해 전자가 흐르면 전자가 물질의 원자와 충돌하여 진동하여 열로 인지됩니다. 연구팀은 열을 매우 높은 주파수의 소리로 생각하고 진동을 억제하려고 노력했습니다. 높은 차음 창에는 유리와 공기 층이 번갈아 가며 있지만 이와 같은 다른 유형의 원자 층 재료를 결합하여 진동 에너지를 크게 줄이는 데 성공했습니다. 

반도체에서 발생하는 열은 소자의 오작동이나 파손의 원인이 될 수 있으므로 유리나 플라스틱 등으로 절연을 해야 합니다. 단열 시트가 원자 10층으로 얇으면 전자 장비가 이전보다 훨씬 작고 얇아질 수 있습니다. 연구팀은 단열시트를 저비용으로 양산할 수 있는 방법을 연구할 계획이지만, 앞으로는 소재 내부에서 발생하는 원자 수준의 열을 소리로 제어하는 새로운 과학 분야가 등장할 수 있을 것 같습니다.