韩国国内开发出一种基于纳米转印印刷的图案化技术，可帮助在碳纳米管（carbon nanotube·CNT）表面实现均匀涂覆。
（自左起）KIMM Jung Junho 博士、Ha Jihwan 博士后研究员、KAIST Park Inkyu 教授、Yang Inyoung 博士研究生、Kim Sanha 教授、高丽大学 Ahn Joonseong 教授。KAIST 提供
View original imageKAIST表示，机械工程系 Park Ingyu、Kim Sanha 教授，与高丽大学世宗校区 An Junseong 教授、韩国机械研究院 Jung Junho 博士组成的联合研究团队，于10日宣布开发出“用于提升碳纳米管原子渗透性（atomic permeability）的高精度纳米图案化技术”。
碳纳米管是由钻石的主要成分——碳原子以六角环形式连接而成的直径约1纳米的长管状结构，其强度高于钢铁，被广泛应用于半导体、传感器、化学、军工产业等各类应用领域。
不过，为实现高性能半导体、传感器和能源器件，必须在垂直生长的碳纳米管表面涂覆功能性材料。但迄今为止合成的碳纳米管由于具有较高的聚集度，原子渗透性较差，难以在其内部实现功能性材料的均匀涂覆，存在这一根本性局限。
为克服这一问题，碳纳米管的微米级图案化等战略性技术正在开发之中，但为了实现均匀涂覆而提升原子渗透性的碳纳米管仍未得到充分实现。
联合研究团队通过将可转印精密制备的金属或金属氧化物纳米结构体的纳米压印工艺相结合，开发出一套新工艺。该工艺沿着各种形状的纳米图案实现碳纳米管的生长，从而改善原子渗透性，成功提升功能性材料涂覆的质量。
例如，利用原子层沉积法在纳米图案化碳纳米管上进行陶瓷原子涂覆时，克服了传统碳纳米管因聚集度高而导致陶瓷原子沉积均匀性下降的局限。由此，纳米图案化碳纳米管从上端到下端都能够在纳米尺度上实现均匀的陶瓷涂覆。
联合研究团队预计，通过上述过程改善的陶瓷涂覆质量可提升碳纳米管的力学回复特性，有望推动其在半导体、传感器和能源器件中的重复使用以及产业化应用。
Park 教授表示：“本联合研究团队开发的垂直排列碳纳米管纳米图案化工艺，有望在碳纳米管功能性涂覆应用中，发挥解决原子渗透性低这一本质问题的作用。该技术今后有可能扩展为涵盖力学和化学应用在内的碳纳米管全产业链利用。”
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另一方面，本次研究在科学技术信息通信部、产业通商资源部以及韩国科学技术院经费支持下，得到了韩国研究财团中坚研究者支援项目、产业技术炼金术士项目和飞跃研究项目的资助而得以开展。
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