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超小型高精密低費用の真空圧力測定技術を開発

新羅大、韓国産業技術大、亜洲大、ナノ融合技術院などが共同で


韓国研究財団(チョ・ムジェ理事長)は新羅大学校のアン・ソンイル教授、韓国産業技術大学校のイ・ソンウイ教授、亜洲大学校のキム・スンユン博士、ナノ融合技術院のチェ・ギョングン博士などの共同研究チームが真空の圧力を測定する新たな原理を発見、これを活用して真空圧力測定センサー技術を世界で初めて開発したと12月29日に発表した。

グラフェンは原子の大きさの蜂の巣状の構造をもつ炭素素材で、優れた電気伝導性により先端機器に利用できることから夢の新素材と呼ばれている。真空技術は表面科学、薄膜製造技術、宇宙科学、材料科学などの研究開発に活用されている。

真空の圧力測定には真空中の気体分子による熱伝導、イオン化された気体分子による電流、外圧と内圧間の物理的力で変形され現れる電気的特性などを利用する。しかし既存のセンサーは測定誤差が10%以上で圧力の範囲によって最大で30%以上の誤差が生じ、一つのセンサーを使用して常圧から高真空までの圧力を測定できないという問題点があった。また複雑で大型のシステムで構成されており微細な抵抗や電流値の変化を感知することが難しかった。

研究チームは気体の分子量によってグラフェン膜内に存在するグラフェン片間の間隔がファンデルワールス力(1nm以下の距離をもつ原子または分子間に発生する引力)により変化しこれが電気伝導度と比例することをつきとめた。また真空圧力を測定することのできる新たなセンサーを開発し世界で初めて使用することに成功した。この真空圧力センサーは常圧から高真空までの高い精密度真空測定が可能で超小型センサー製造も容易。

アン・ソンイル教授は「今回の研究結果はグラフェンを利用した素子の商用化の土台となり、ITや最先端技術などに活用できる。今後3年以内に商用化が可能と思う。約3兆ウォンと見られる世界市場でも競争力を発揮し、輸入代替効果も見込める」と話している。

研究成果は『Scientific Report』に12月15日付で掲載された。







[2017-01-03]

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