東北대학 다원물질과학연구소의 中村崇 교수, 柴田悅郞 조교 등은 유기용매 속에서 나노 스케일의 카본 재료를 제작하는 새 합성법을 개발했다. 유기용매 속에 초음파를 조사, 미세기포로 된 캐비테이션이라고 하는 반응장을 발생시키고 거기에 아크방전을 실행, 나노 입자를 얻는 것이 특징. 고가의 진공용기를 사용하지 않는다는 이점이 있어 “장치의 저가격화와 반응속도를 높일 수도”(中村교수) 있으리라 보고 있다. 개발한 합성법은 유기용매 속에서 방전을 일으켜 나노카본을 만든다는 것이 포인트. 보통 유기용매 속에서는 방전을 일어나지 않지만 초음파로 발생되는 캐비테이션장에서는 아크방전에 의한 플라즈마가 국소적으로 생기(生起)한다는 것을 발견, 합성 프로세스에 이용했다. 구체적으로는 플라즈마에 의해 유기화합물이 열분해하고, 주위의 액체에 의한 급속냉각과 초음파의 교반효과로 나노구조를 가진 카본 재료를 생성시키는 구조가 된다. 실험에서는 유리용기(100밀리리터)에 벤젠용매를 넣어 약 1시간만에 입경이 10나노~ 30나노인 비정질 카본 입자를 제작했다. 또 알코올계 용매 등을 이용하여 금속원소를 카본으로 감싸는 카본나노캡슐의 제작도 가능하다고 한다. 나노카본 재료는 차세대 디바이스 등 각 분야에서 용도개발이 진행되고 있는 기능성 재료 가운데 하나이다. 새 프로세스는 박막제작에는 어려움이 있으나 “미립자를 만드는 데에는 가격적으로도 적합하다”(中村교수)고 하며 연구팀은 실용화를 위한 반응기의 설계를 검토하고 있다. (NK)