광촉매와 방사방지기능 함께 가진 산화티탄 박막 개발
靑山學院대학 이공학부의 重里有三 교수와 旭硝子 중앙연구소는 광촉매와 반사방지 기능을 함께 가진 산화티탄 박막을 개발했다. 내구성과 반사방지를 위해 두꺼운 산화규소(실리칵)막으로 쌌는데, 그 두께 방향으로 나노미터 레벨의 틈새가 벌어져 있고, 아래쪽의 산화티탄층이 광촉매 기능을 발휘한다. 스팩터법으로 성막하기 때문에 대면적화가 가능. 빌딩의 창문이나 쇼윈도용 반사 방지막으로서도 유망. 어두운 곳에서도 장기간 활성을 나타낸다는 점에서 옥내의 퍼스널 컴퓨터 디스플레이 등에서의 이용도 기대할 수 있을 것 같다.
더러움이나 냄새를 분해하는 산화티탄은 막 표면이 빛나기 때문에 건축용·자동차용 유리에의 실용화가 뒤쳐져 있다. 일반적인 반사방지막에는 굴절율이 다른 산화티탄과 실리카를 적층한 것도 있고, 반사방지와 광촉매의 양립을 목표로 한 연구가 아주 많았다. 그러나 내구성 때문에 제일 바깥층을 두꺼운 실리카로 하면 아래층의 산화티탄의 활성을 이끌어낼 수 없다는 딜레마가 있었다.
重里교수는 지금까지 마그네트론 스팩터법에 의한 균일·고속 박막생성법을 개발해 왔다. 이번에는 이것을 사용하여 산화티탄과 실리카막을 적층. 막 생성조건을 컨트롤하여 제일 바깥쪽 층에 보통보다 1자리수 두꺼운 100~200나노미터의 내마모성 아모르하스 실리카막을 만들었는데, 미세한 구멍을 막 두께 방향으로 넣었다는 것이 포인트. 담배 냄새의 알데히드 분해활성은 보통 산화티탄과 같은 수준을 실현했다. 보통의 산화티탄막은 입사광의 15%를 반사하는 데다가 착색이 생기는데, 이번 것은 반사율 4.2%로 무색이었다.
또 한 번, 광촉매 활성을 갖게 하면, 20일 이상 어두운 곳에 두어도 기능을 유지한다는 것을 확인. 어두운 곳에서의 광촉매 활성은 습식법 산화티탄막에만 있었으나 건식법에서도 가능하게 되었다. (NK)
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