Transcript 신소재들은 어디에 이용될까?

<학습 목표>
•초전도체, 유전체, 액정의 기본 성질을 이해한다.
•초전도체, 유전체, 액정들이 정보 산업이나 핵융
합 등 다양한 분야에 활용되는 것을 안다.
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신소재들은 어디에 이용될까?
<생각해 보기-스마트 기술>
신소재
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신소재들은 어디에 이용될까?
<생각해 보기>
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자기 부상 열차에 사용되는 신소재는 무엇인가?
☞ 자기 부상 열차에 사용되는 강력한 자석의 재료로 초전도체
를 이용한다.
-
소형 컴퓨터의 화면에 사용되는 신소재는 어떤
것들이 있는가?
☞ 소형 컴퓨터 화면에는 전력 소모가 적고 얇게 제작이 가능하
여 휴대성을 높일 수 있는 액정이 사용된다.
신소재
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초전도체의 성질을 알아보자.
<미니탐구> 자석 위에 초전도체 띄우기
1. 열량계에 액체 질소를 붓는다.
2. 액체 질소에 초전도체를 넣고 충분히 냉각시킨다.
3. 잘 보이는 곳에 자석을 놓은 다음 액체 질소 속에 있던 초전도체를
재빨리 자석 위에 올려놓고 관찰한다.
신소재
살펴보기
초전도체의 성질을 알아보자.
<미니탐구> 자석 위에 초전도체 띄우기
◈초전도체와 자석 사이에 작용하는 힘의 종류와 방향
은 어떠한가?
◈시간이 지남에 따라 초전도체는 어떻게 되는가?
◈그 이유는 무엇이라고 생각하는가?
신소재
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신소재
1. 초전도체
(1) 1911년 네덜란드 물리학자 오너스가 최초로 발견하였다.
(2) 특정 온도에서 전기 저항이 없다.
(3) 자기 부상 열차, 자기 공명 장치, 센서, 핵융합로 등에 이용된다.
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1. 초전도체
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2. 유전체
(1) 유전체 : 절연체와 같은 의미
(2) 유전율 : 전기장에 의해 유전 분극이 발생하는 정도
(3) 강유전체 : 전기장 없이도 유전 분극 상태가 유지되는 물질로,
초소형 축전기, 초소형 메모리에 이용된다.
(가) 유전체가 없을 때
(나) 유전체가 있을 때
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3. 액정
(1) 액정 : 고체와 액체의 중간 물질
(2) 액정 텔레비전 화면은 두 장의 직교하는 평면판 사이에 액정을
채운 것이다.
(3) 전력 소모가 적으며, 얇으면서 가볍다.
(4) 텔레비전, 온도계, 계기판 등의 영상 표현 장치로 사용
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3. 액정
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<신소재>
신소재
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스마트 기술
<첨단 자동차>
신소재
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스마트 기술
<스마트 세상>
신소재
개념 넓히기 투명한 반도체 그래핀
그래핀
(1) 탄소 원자가 벌집 모양으로 연결된 평면 구조
(2) 반도체보다 전자 이동 속도가 100배 이상 빠르며, 강철보다 200
배 이상 강함.
(3) 휠 수 있고 투명하며 열전도율이 뛰어남.
(4) 구부릴 수 있는 영상 표현 장치, 전자 종이, 의복형 컴퓨터에 활
용이 가능하다.
신소재
개념 넓히기 투명한 반도체 그래핀
그래핀
신소재
가 하
평
기
개념
1. 극저온에서 물질의 전기 저항이 0으로 되는 신소재
는 무엇인가?
☞ 초전도체
2. 작고 저장 능력이 좋은 축전기를 개발하는 데 필요
한 신소재는 무엇인가?
☞ 강유전체
창의
3. 상온에서도 초전도 현상을 나타내는 물질이 개발되
었다면 어떠한 일들이 가능해질 것인지 상상하여 말
해 보자.
☞ 휴대용 슈퍼컴퓨터, 자기 부상 열차 등의 제작이 용이
해질 것이다.
신소재
개념 넓히기 미래 속 과학
<탄소 나노 튜브>
신소재
개념 넓히기 영상표시장치 비교
<CRT:음극선관>
(1) Cathode-Ray Tube
(2) 브라운관 모니터
(3) 데스크탑 컴퓨터에 사용
신소재
개념 넓히기 영상표시장치 비교
<PDP:제 4의 물질 상태>
(1) Plasma Display Panel
(2) 방전에 의해서 발생되는 전리된 기체 플라즈
마로부터 나오는 빛을 이용
신소재
개념 넓히기 영상표시장치 비교
<LCD:액정 표시 장치>
(1) Liquid Crystal Display
(2) 액정을 이용 소비 전력이 적고 화면이 선명
신소재
개념 넓히기 영상표시장치 비교
<LED:발광 다이오드>
(1) Light Emitting Diode
(2) 발광 다이오드를 이용 화질이 선명함
신소재
개념 넓히기 영상표시장치 비교
<PDP, LCD, LED 비교>
장점
PDP
LCD
LED
단점
-눈이 편안함
-해상도가 좋음
-소비 전력이 큼
-열 방출이 많음
-화면이 선명함
-소비 전력이 적음
-눈이 쉽게 피로해 짐
-위치에 따라 선명도가
달라짐
-가격이 비쌈
-밝고 화질이 선명
-소비 전력이 적음
-슬림한 디자인
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