신소재(new material) 초전도체(superconductor) 특정온도 이하에서 전기저항(R)이 0 이 되는 물질 임계온도(critical temp.) no heat energy → 전류 i (large)[no power loss] → B(strong) 외부 자기장에 대해 ‘반자성’을 지님 → 내부 자기장 zero : 마이스너 효과(meissner effect) 1911 Onnes ( H g = 4.2 K ) 1986 ceramic = 30 K 1987 = 97 K recently = 150 K use : 자기부상열차, 자기공명장치, 초전도 도선, 핵융합로
신소재(new material) 유전체(dielectrics) 유전분극(polarization)과 같은 전기분극 작용이 잘 일어나는 물질 +Q -Q +Q＇ -Q ＇ 유전분극(dielectrics) Q ＜ Q＇ 유전율(dielectric constant) – 전기장에 의해 유전분극이 발생하는 정도 상유전체 – 외부 전기장이 사라지면 유전분극이 사라지는 물질 강유전체 – 외부 전기장이 사라져도 스스로 유전분극을 안정되게 유지하는 물질 ex) (티탄산바륨) (인산칼륨) 로셀염 use ceramic 유전체( ) 강유전체기억소자(FRAM-Ferroelectric Random Access Memory) : computer 비휘발성 memory 소자 압전변환소자(로셀염, ) – 외부 힘에 의해 전기 발생, 전기를 가할 때 결정의 수축과 팽창 thermister(서머스터) – 온도에 따라 저항이 변하는 성질 이용
신소재(new material) 액정(liquid crystal) – 가늘고 긴 분자가 일정한 방향으로 나란히 있는 고체(solid)와 액체(liquid)의 중간 물질 전력 소비가 적다. 휴대가 편리(소형화) 밝은 곳에서도 잘 보임 use – TV, 계기판(자동차 등), 전자계산기, 이동식 영상 전화, 가구, 온도에 따라 색이 변하는 옷 편광(polarized light) - 한 쪽으로만 진동하는 빛
신소재(new material) 투명한 반도체 그래핀(graphene) 흑연(graphite)의 표면층을 한 겹 벗겨 탄소원자가 6각형 벌집 모양으로 연결된 평면 구조 탄소 나노 물질 특징 1. 전자 이동속도 : 반도체(or 구리)보다 100 배 이상 빠름 2. 강도 : 강철보다 200 배 이상 강 3. 잘 휘어짐 4. 투명(transparency) : 99 % 이상 빛 투과 5. 열전도율 : large <한국> 30 inch graphene 누르거나 휘면 전기 생산 – touch screen 에 활용 use : 구부릴 수 있는 영상표현 장치(전자 종이) 의복형 computer
신소재(new material) 탄소나노튜브(carbon nano tube) - 6 개의 탄소로 이루어진 육각모양이 서로 연결, 관 모양을 한 소자 특징 1. 지름 d ~ 수 십 nm 2. 강도 : 강철보다 훨씬 강 3. 전기를 걸면 – 빛 방출 (LED 효율의 100 배 이상) 4. 열전도율 : 가장 뛰어남 (with diamond) 5. 구리와 같은 전기 전도율 6. 인장력 : diamond 보다 크다 7. 15 % 의 변형에도 견디는 것이 가능함 use 반도체 영상 표현장치 TV 브라운관 보온재료(군복 등) 골프공 및 야구방망이 나노 로봇 기술 [인체에 투입 암(cancer)세포 및 병균 제거 등] NASA 의 우주 elevator 기술