그래핀은 박리된 그래핀, 환원된 산화 그래핀, CVD 성장 그래핀 등 여러 형태로 존재합니다. 각 형태는 고유한 특성과 응용 분야를 가지고 있으며, 특히 CVD 그래핀은 산업 환경에서 확장성과 균일성 때문에 선호되고 있습니다.
박리된 그래핀과 환원된 산화 그래핀:
이러한 형태의 그래핀은 일반적으로 흑연에서 시작하는 '하향식' 접근 방식을 통해 생산됩니다. 박리된 그래핀은 흑연에서 그래핀 층을 기계적으로 분리하는 반면, 환원된 그래핀 산화물은 산화 그래핀으로 시작한 다음 전도성을 회복하기 위해 화학적으로 환원하는 과정을 거칩니다. 두 가지 모두 분말 형태로 사용되며 코팅, 플라스틱 및 복합재와 같은 응용 분야에 필수적입니다. 하지만 CVD 그래핀에 비해 전도도가 낮고 대량 생산과 균일성 확보에 어려움을 겪는 경우가 많습니다.CVD 성장 그래핀:
화학 기상 증착(CVD)은 일반적으로 금속과 같은 기판 위에 그래핀을 직접 성장시키는 '상향식' 방식입니다. 이 공정은 균일한 두께와 우수한 특성으로 확장 가능한 대면적 생산이 가능하여 전자제품과 같은 하이엔드 애플리케이션에 이상적입니다. CVD 그래핀은 현재 시장 도입 초기 단계에 있으며 크게 성장할 것으로 예상됩니다.
기타 2D 재료:
그래핀 외에도 유전체 특성 및 조정 가능한 밴드갭과 같은 고유한 특성을 제공하는 질화붕소 및 전이 금속 디칼코게나이드(TMD)와 같은 다른 2D 재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 재료는 '원자 레고'처럼 쌓을 수 있어 잠재적으로 재료 과학과 기술의 새로운 길을 열 것으로 기대됩니다.그래핀 생산의 도전 과제:
이러한 발전에도 불구하고 그래핀 생산에서 결함 및 층을 제어하는 데는 여전히 어려움이 있습니다. 빈 공간, 주름, 작용기와 같은 결함은 그래핀의 특성과 응용 분야에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 특히 다층 그래핀의 경우 균일한 층 수와 제어된 적층 순서를 달성하는 것은 여전히 발전 중인 연구 분야입니다.
