다이아몬드와 흑연을 이루는 원소는 탄소로 같다는 사실은 많은 분들이 아실 것입니다. 다이아몬드와 흑연을 이루는 원소는 탄소로 같지만 결정 구조가 달라 서로 완전히 다른 물질이 되었습니다. 

이렇게 같은 원소의 원자로 이루어진 분자 또는 원자들의 배열이 다른 물질을 동소체라고 합니다. 

오늘은 탄소 동소체에 대해 알아보겠습니다! 

탄소 동소체로는 풀러렌, 그래핀, 탄소 나노튜브, 다이아몬드, 그리고 흑연이 있습니다. 

오늘은 풀러렌, 그래핀, 탄소나노튜브에 대해서 알아보겠습니다!

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 먼저 풀러렌입니다!

 이 풀러렌 (Fullerene) 은 약 40여 년 전인 1985년에 발견이 되었습니다. 

영국의 과학자들이 흑연 덩어리에 강력한 레이저를 쏘았는데요, 그때 남은 그을음에서 풀러렌이 발견이 된 완전히 새로운 물질입니다. 풀러렌을 발견한 3명의 과학자 로버트 플로이드 컬 (Robert Floyd Curl Jr.), 해럴드 월터 크로토 (Harold Walter Kroto), 리처드 에레트 스몰리 (Richard Errett Smalley) 는 1996년 노벨 화학상을 받았습니다!  풀러렌은 탄소 원자끼리 공 모양으로 결합이 되어 있어서 안정합니다. 그래서 다른 물질과의 반응성도 적습니다.

  풀러렌은 새로운 섬유, 고분자 촉매, 컴퓨터 기억 소자, 우주 항공, 그리고 환경 등의 분야에 변화를 가져올 새로운 나노 소재로 기대가 되고 있습니다. 

또 풀러렌은 에이즈 치료약, 윤활제, 잡음 필터 등의 이용 사례가 있습니다. 

 다음 그래핀입니다! 

그래핀(graphene)은 강철보다 강하지만 매우 가볍습니다. 

그래핀은 육각형으로 이루어진 평면 모향입니다. 

이 그래핀은 '꿈의 나노 물질' 이라는 별명을 갖고 있는데 얼마나 대단한 걸까요? 

그래핀은 전자 이동성이 높고 신축성이 좋습니다. 그래서 늘리거나 구부려도 성능은 여전히 지속이 됩니다. 그리고 열전도율이 가장 높은 다이아몬드보다 성질이 2배 이상 높습니다. 

그래핀은 투명 디스플레이, 발광 소재, 전극 재료 등의 분야에서 사용이 됩니다. 

마지막 탄소 나노 튜브입니다!

탄소 나노 튜브 (carbon nanotube)는 풀러렌 계열의 구조와 그래핀을 둥글게 말은 모양의 나노 구조입니다. 이 튜브의 지름이 나노미터 정도이기 때문에 나노 튜브라고 불립니다. 종류로는 접합 탄소 나노 튜브와 교차 결합식 나노 튜브가 있습니다.

탄소 나노 튜브는 기계적, 전기적 그리고 열적 특성이 뛰어납니다. 탄소 나노 튜브는 나노 와이어, 나노 캡슐, 의학용 미세 부품, 평판 디스플레이어 등에서 다양하게 활용할 수 있습니다. 

그러나 탄소 나노 튜브는 우리 생활에서 사용되지는 못하고 있습니다. 탄소 나노 튜브가 호흡기에 악영향을 끼쳐 폐렴을 일으킬 수 있기 때문입니다. 

이상 정하윤 기자였습니다!