기계/재료

외계 자극이 필요없이 수중에서 직접 사용 가능한 접착제 개발

발행일 : 2019 / 10 / 30

톈진(天津)대학 류원광(劉文廣) 연구팀은 생체모방기술을 통해 물 유발 신형 하이퍼브렌치 폴리머(Hyperbranched polymer) 통용 접착제(HBPA)를 설계했다. 해당 접착제의 최대 특성은 물을 만나면 곧바로 접착되어 수화층의 제한에서 벗어날 수 있기에 다양한 재질의 접착에 이용될 수 있다. 해당 성과는 “Advanced Materials”에 온라인으로 게재됐다.

전통적인 접착제는 수중 접착 과정에서 기질 표면 수화층의 차단 작용으로 인하여 접착 작용이 대폭 감소된다. 해변에서 암초에 견고하게 접착되어 있는 진주담치(Mytilusedulis)를 흔히 볼 수 있다. 진주담치가 암초 표면에 견고하게 접착되어 “성장”할 수 있는 원인은 진주담치가 족사 접착단백질 등 물질을 분비하기 때문이다. 최근 족사 모방 단백질 접착제는 광범위한 관심사로 떠오르고 있다. 하지만 외계 자극이 필요없이 수중에서 직접 사용할 수 있을 뿐만 아니라 강한 접착력을 생성할 수 있는 수중 접착제 개발은 어려움으로 되고 있다. 연구팀이 개발한 신형 접착제는 소수성 구조와 친수성 작용기를 동시에 보유하고 있기에 아무런 외계 자극이 필요없이 완전히 수중(해수, PH치가 3~11인 수성 매질 등을 포함)에서 사용할 수 있으며 또한 플라스틱, 고무, 금속, 유리 등 기질 및 표면 에너지 차이가 비교적 큰 기초재에 뛰어난 접착 효과가 있다. 따라서 “물을 무서워하지 않는” 독특한 성능을 보유한 해당 신형 접착제는 수중의 파괴된 파이프라인 또는 용기(Container) 등을 임시적으로 쾌속 유지보수 하는데 이용할 수 있다.

해당 접착제는 액체이기에 주사성(Injectability)을 보유하고 있을 뿐만 아니라 그 중의 에스테르 결합은 가수분해 될 수 있기에 체내 쾌속 지혈, 체내 파열 조직 접합 등에 적합하다. 뿐만 아니라 해당 접착제 시스템에 모듈화 반응을 이용하여 긴사슬 알킬아민을 도입했기에 혈액 환경에서 신속하게 응집되어 출혈 부위에 단층 접착막이 형성된다. 해당 접착막은 “물리적 장벽” 역할을 일으켜 재출혈을 방지함으로써 동맥혈관 및 심층 불규칙적 상처의 쾌속적 지혈을 달성할 수 있다. 이외, 해당 액체 접착제는 독성 유기용제의 휘발 문제가 존재하지 않기에 신경 친환경 접착제이다.

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