그래핀은 구리보다 우수한 전도체이기에 각종 전자제품에 다양한 용도로 사용될 수 있으나 이 재료를 통해 자유로이 흐르는 전자를 멈출 수 있는 방안을 찾기 위해 전문가들이 여전히 고군분투해오고 있다 볼 수 있겠다. 이에 최근 뉴브런스윅에 위치한 Rutgers 대학의 과학자들이 나노 트랜지스터와 미세한 전자기기들에게 잠재적으로 그래핀을 통해 전자를 관리할 수 있는 방법을 발견한 것으로 나타나 관련 내용을 살펴보기로 한다.
과학자들에 의하면 그래핀 연구의 발전사항은 새로운 시스템에서 손실을 최소화하고 에너지 전자를 고속으로 수송하는 길을 열어줄 수 있다고 주장하고 있는 것으로 나타났다. 저명한 학술지인 네이처의 나노기술에 편찬된 이번 연구는 포닥 과정에 재학중인 Yuhang Jiang과 Jinhai Mao가 벨기에의 Antwerp 대학의 대학원생들과 함께 연구를 주도한 것으로 나타났다.
Rutgers 대학의 물리학 및 천문학 교수인 Eva Andrei씨는 상기 연구를 통해 그래핀에서 전자를 전기적으로 제어할 수 있음을 보여주었다고 밝혔으며, 지난 과거에는 전자를 제어할 수 없었기에 전자의 불규칙한 움직임으로 인해 그래핀으로 전환해야하는 트랜지스터와 같은 소재를 만들 수 없다고 생각해왔으나, 이제는 나노 크기의 그래핀 나노 트랜지스터를 생성할 수 있는 기반이 마련되었다 보고 있는 것으로 나타났다.
현재까지 그래핀 기반의 전자기기들은 초고속 증폭기, 슈퍼 커패시터, 초전도 저항 와이어로 구성되어있으며, 향후 나노 트랜지스터가 추가될 경우 전문가들은 모든 그래핀 기반의 전자적 플랫폼을 개발할 수 있는 기반을 제공받을 수 있게 될 것으로 예상되고 있다.
상기 기술은 초 민감성 화학 및 생물학적 센서, 정수용 필터, 평면 연성스크린 및 전자회로에 사용되고 있으며, 보다 다양한 용도로 활용될 수 있을 것으로 예상해볼 수 있으나, 전자를 통해 이동하는 전자의 경로를 어떤 방식으로 제어하거나 길들일 수 있을지가 폭넓은 활용도의 관건이 될 것으로 예상된다고 한다.
야생 전자를 길들이기 위해 연구진은 광학 현미경을 통해 전류를 흘려보내 광학 시스템과 유사한 결과치를 얻을 수 있었으며, 그래핀에 구멍을 내지 않고도 전자를 잡아낼 수 있는 방식을 구현하여 전압의 변경을 통해 전자를 방출한 뒤 전자를 제어하고 자유로운 이동이 가능한 경로를 발견하여 향후 보다 넓은 활용이 기대될 수 있다.
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