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음의 Poisson's Ratio와 음의 열 팽창 계수를 갖는 메타물질 기반 절연체 개발 글보기
음의 Poisson's Ratio와 음의 열 팽창 계수를 갖는 메타물질 기반 절연체 개발
대표 URL http://science.sciencemag.org/content/363/6428/723
작성자 관리자 게시일 2019.03.24 조회수 2,488

미국 UCLA 대학의 Xiangfeng Duan 교수 연구진은 이중 격벽으로 구성된 쌍곡면 구조를 바탕으로 음의 Poisson's ratio와 음의 열 팽창 계수를 나타내는 메타물질기반 절연체 개발에 성공하였다. 연구진은 위쪽 면에 압력이 가해졌을 때 양 옆으로 팽창하지 않고 오히려 안쪽으로 수축되는 음의 Poisson's ratio를 바탕으로 외부 압력에 의해 깨지기 쉬웠던 기존 세라믹 에어로젤 기반 절연체의 한계를 극복하였으며, 열이 가해졌을 때 팽창하지 않고 오히려 안쪽으로 수축하는 음의 열 팽창 계수를 구현하여 급격한 온도 상승에도 안정적으로 절연 효과를 유지 할 수 있는 절연체 개발에 성공하였다. 연구진은 얼음 결정 방향으로 합성된 3차원 그래핀에 CVD (Chemical Vapor Deposition) 방식으로 boron nitride를 합성 후 열 식각 방식으로 그래핀을 제거하여 쌍곡면을 가지면서 육각 결정으로 구성된 우수한 절연 특성을 갖는 에어로젤을 구현할 수 있었다. 극한의 압력, 온도 조건에서도 낮은 열 전도도를 유지할 수 있는 장점을 바탕으로 제안된 메타물질은 우주산업 및 열전 산업에 응용 가능할 것으로 예상된다.

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