大阪대학 접학과학연구소 마스트 프로세스 연구센터의 內藤牧男 교수, 阿部浩也 조교수와 호소카와 미크론 분체기술연구소는 트라이 프로세스에서 나노 복합입자를 이용한 나노 다공체 제작기술을 개발했다. 현재의 나노 다공체 제작은 액상을 사용하고 복합한 제조공정에 재료의 대형화 등 실용면에서 문제가 많다. 시작한 다공체는 몇 10센티미터, 두께 몇 센티미터의 판상으로 형성되어 있고 대형화도 용이하다. 용매나 결합제도 사용하지 않는다. 저환경 부하, 저원가의 나노 다공체 제작으로 이어지는 성과.
재료인 나노입자는 금속산화물인 산화티탄, 산화알루미늄 이외에 산화실리콘 등을 이용할 수 있다. 나노 입자의 활성이 높은 표면을 이용하여 기상 속에서 직접 결합시켜 복합입자를 제작, 이것을 프레스 가공 등으로 성형하면 몇 나노미터에서 몇 십나노미터의 기공을 갖는 다공체 재료가 된다. 기공률은 70~90% 범위에서 제어할 수 있다. 실온에서 제작하기 때문에 나노입자의 입성장 등의 문제가 없다.
시작한 나노 다공체는 절삭가공할 수 있는 수준의 강도가 있다. 또한 개발 중인 기술로 입자 접촉점에만 효율적으로 기계적·열적 에너지를 부여함으로써 나노 기공구조를 유지하면서 고강도의 나노 다공체 재료를 제작할 수 있다고 한다. 또 다른 성분의 나노입자를 이용할 수 있으므로 각종 조합으로 된 나노 다공체와 경사기능 나노 다공체 등 각종 형태의 나노 복합·다공구조를 설계할 수 있게 된다.
內藤 교수 등은 接合硏이 주최하는 라이프 사이언스 분야를 대상으로 한 산학 연대의 ‘소프트 본딩 연구회’등에서도 금번 프로세스 기술을 소개하여 기업의 요구를 받아들여 응용연구를 추진할 계획이다. 나노 다공체 재료는 촉매담체, 흡착제, 에너지 저장, 바이오 분야에서의 분리매체 등 폭넓은 활용이 기대되고 있다. (NK)
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