In general, a material has a property in which density and strength are proportional, so that a material with high strength has a high density, and a material with low strength has a low density. However, in the case of a porous material, it is possible to minimize a decrease in strength compared to a decrease in density by efficiently controlling the distribution of pores inside. By combining the advantages of the nanoarchitecture with the properties of glassy carbon having high strength in the bulk scale, three-dimensional patterning was performed on the photoresist, and carbonized through pyrolysis. Through this process, three-dimensional nanoarchitecture glassy carbon was fabricated and mechanical properties were measured. In the case of the measured 3D nanoarchitecture glassy carbon, the mechanical strength was 7 to 10 times higher than that of general materials.
일반적으로 재료는 밀도와 강도가 비례하는 특성을 가져, 강도가 높은 재료는 높은 밀도를 가지고, 강도가 낮은 재료는 낮은 밀도를 가진다. 그러나, 다공성 물질의 경우 내부의 기공의 분포를 효율적으로 조절함으로써 밀도 감소 대비 강도의 감소를 최소화하는 것이 가능하다. 이러한 나노아키텍처의 강도 증강 효과와 벌크 스케일에서 높은 강도를 갖는 글래시 카본의 특성을 결합하여, 포토레지스트에 3차원 패터닝을 진행하고, 열분해를 통해 카본화하는 과정을 거쳤다. 해당 과정을 통해 3차원 나노아키텍처 글래시 카본을 제작하고 기계적 물성을 측정하였다. 측정된 3차원 나노 아키텍처 글래시 카본의 경우 일반적인 소재 대비 7~10배의 높은 기계적 강도를 보였다.
