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적용분야

Graphene

Laser-Processing / Advanced Material / Graphene


Laser Induced Graphene(LIG)와 MultiWave Hybrid™ 기술



꿈의 신소재 그래핀


본래 그래핀은 자연적으로 발생하는 광물인 흑연의 얇은 시트로 탄소 원자가 벌집 모양의 육각형 그물처럼 배열된 평평하게 이루어진 구조입니다. 2004년 러시아의 물리학자 Andre Konstatin Geim과 Sir Knostantin Sergeevich Novoselov에 의해 연필심에서 투명 테이프를 붙어 떼어낸 후 테이프에 달라 붙은 흑연 가루를 반복해서 유리 테이프로 떼어내는 물리적인 박리법을 사용하여 최초로 그래핀 분리에 성공하였으며, 이러한 공로로 2010년 노벨물리학상을 수상하였습니다. 
구리보다 100배 높은 전기 전도성, 반도체 소재인 단결정 규소 보다 100배 높은 전자 이동성, 강철보다 200배 높은 강도, 다이아몬드보다 2배 높은 열 전도성 및 높은 탄성으로 구부려지거나 휘어져도 전기적 성질을 잃지 않는다는 특성이 있습니다. 
이러한 첨단 신소재인 그래핀은 전도성 소재 및 필름 소재를 대체할 수 있는 분야, 즉 반도체 디스플레이. 배터리, 항공우주, 자동차, 건축 등 무궁무진한 분야에서 확대 사용이 가능합니다. 특히 투명 전극 재료에 그래핀을 결합하여 OLED 디스플레이, 태양 전지, POP 광학필터, 터치 스크린 등 최첨단 전기전자 기술에서 활용할 수 있는 꿈의 신소재입니다.   



Laser Induced Graphene (LIG)


2014년 미국 Rice University의 연구팀은 플라스틱 필름의 표면에 CO2 레이저 빔을 조사하여 그래핀으로 전환할 수 있다는 것을 발견했습니다. 그 이후로 동 대학교의 James Tour 교수 연구팀은 레이저 유도 그래핀 (LIG) 공정을 개선하고 다목적 재료에 대한 새로운 응용 분야를 탐색하기 위해 Universal Laser Systems사의 MultiWave Hybrid™ 기술이 적용된 레이저 시스템을 활용하여 계속적인 연구를 진행해오고 있습니다.

Rice University에서 개발한 Laser Induced Graphene (LIG) 기술은 고온의 복잡한 화학처리 과정없이 레이저 유도 그래핀 기술을 이용하여 다기능 그래핀 복합체를 빠르고 쉽게 만들어낼 수 있는 공정의 간소화 기술입니다.




[출처 : Sciencedirect.com]


Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술과 Laser Induced Graphene



2014년   Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로 레이저 유도 그래핀 개발 성공






2017년   Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로 목재를 전기 전도체로 전환 성공
                     [관련 기사 클릭]
                  Need Graphene? Grab a Saw      <Science 360 News, Rice University>
                  Rice University Chemists Make Laser-Induced Graphene from Wood       <National Science Foundation>   
                  Researchers Create Laser-Induced Graphene from Pine Wood       <AZoNano> 
                  Laser-Induced Graphene from Wood for Biodegradable Electronics       <Novus Light>



2018년   Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로 Water Treatment를 위한 레이저 유도 그래핀 생성 [한국기초과학지원연구원 윤종원 박사팀 공동연구]
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                  Laser-Induced Graphene Composites as Multifunctional Surfaces      <ACS Nano>
                  KBSI, 쉽고 간단하게 다기능성 그래핀 복합체를 만드는 기술 개발      <한국기초과학지원연구원>

                  Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로 3D 레이저 유도 그래핀 폼 생성 성공 
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                  Laminated Object Manufacturing of 3D-Printed Laser-nInduced Graphene Foams      <Advanced Materials>

                   Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로 배터리 성능 향상을 위한 산화 코발트를 LIG에 통합 방법 발표
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2019년   Rice University 연구팀 Universal Laser Systems의 MultiWave Hybrid™ 기술로  레이저 유도 그래핀 생성을  사용한 가스 센서 개발
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                  Laser-Induced Graphene for Flexible and Embeddable Gas Sensors      <ACS Nano>