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스스로 소리 내는 탄소나노튜브 개발

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스스로 소리 내는 탄소나노튜브 개발

2019.11.01 08:00
탄소 분자가 관 형태를 이루는 탄소나노튜브 개념도.
탄소 분자가 관 형태를 이루는 탄소나노튜브 개념도.

영국 랭커스터대와 옥스퍼드대 등 공동연구팀이 외부 자극이 없어도 진동할 수 있는 나노 전자회로를 만들어 국제학술지 ‘네이처 물리학’ 10월 14일자에 발표했다.


연구팀은 기타 줄보다 10만 배 얇은 지름 3nm (나노미터·10억분의 1m)인 탄소나노튜브를 만들어 일정한 전압을 걸어준 뒤 전기저항의 변화를 측정했다. 그 결과 줄이 진동하며 소리를 내고, 더 이상 전압을 걸어주지 않더라도 진동은 멈추지 않는다는 사실을 알아냈다. 진동하는 줄은 약 231MHz의 초음파를 냈다.


연구팀은 탄소나노튜브 안의 전자가 진동을 만들어낸다고 설명했다. 평소에는 전자가 무작위로 돌아다닌다. 여기에 전압을 걸어주면 척력에 의해 전자가 한 방향으로 이동하고, 이 힘이 중첩되며 진동을 발생시킨다. 기타줄을 튕겼을 때처럼 소리가 나는 것이다. 


에드워드 레어드 랭커스터대 물리학과 교수는 “무엇이 진동을 만드는지 알아냈다는 데 의의가 있다”며 “작은 힘을 증폭시켜야 하는 현미경이나 양자유체의 점성 등을 측정할 때 활용할 수 있다”고 말했다. doi: 10.1038/s41567-019-0683-5

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