응용

그래핀의 발견이 뭐가 대단하냐는 의견도 있는데 그래핀 자체의 가능성은 매우 무한하다. 일단 간단하게 기계적 성질을 보면 그물 구조 덕분에 강도는 강철보다 200배 강하고, 면적의 20%를 늘려도 끄떡이 없다.[14] 예를 들어 주름이 없이 판판한 종이의 끄트머리를 잡고 있으면 종이가 축 늘어지지만 한번 구겨서 주름이 많이 생긴 종이를 다시펴서 잡으면 늘어지는 대신 빳빳해지는 원리다.


비단 디스플레이뿐 아니라 전자 소자로서의 가능성도 열려 있다. 이미 그래핀 위에서 트랜지스터 등을 만드는 연구는 많고, 저항이 낮기 때문에 전자 소자로 만들면 열손실이 적어 많은 성능향상을 꾀할 수 있을 것이라 기대된다. 쉽게 말해 20GHz CPU 따위를 만드는 것도 가능하다는 말.


한계/문제점

위의 수많은 찬사를 뒤로하고 무한한 가능성을 막는 치명적인 문제가 있는데, 바로 띠틈(band gap)을 열기가 미친 듯이 어렵다는 점이다.[21] 너무 깔끔한 디랙밴드라는 게 오히려 독이 될 수도 있다는 뜻.[22]

그래핀/그라파이트를 구성하는 탄소의 최외각 전자의 오비탈은 sp2 Hybridization이 된 상태인데, 앞에서 언급한 다른 물질과의 의도적 결합을 일으키려면 sp3 Hybridization 상태로 바꿀 수 있어야 한다. 문제는 탄소의 오비탈이 sp3 Hybridizaion 상태인 대표적인 물질이 다이아몬드인 걸 생각해 보면 이게 얼마나 어려운 일인지 짐작이 될 것이다. 물론 지금껏 띠틈을 아예 못 열어본 건 아니다. 수소를 흡착시켜 Graphane을 만들어 띠틈을 열어낸 적은 있지만[23] 실은 수소를 섭씨 1700도로 가열시켜 그래핀에 때려박은 거다![24][25] 

띠틈을 못 연다는 게 얼마나 치명적이냐면 띠틈이 있어야 스위치를 켜고 끌 수 있고, 그래야 소자로 만들 수 있다. 즉, On/Off 처리를 하기 굉장히 까다로운 소자가 된다는 말씀.[26] 그래서 바로 반도체 소자로의 응용성보다는 전극 같은 곳에 쓰겠다고 하는 거다.[27]




- 띠틈이 양자적 문제인데 나노기술 발전하면 해결되지 않으까 싶긴하지만 나노기술도 양자문제있음 앙 띠틈띠