기계/재료

중국과학자 세계에서 가장 가벼운 고체재료 개발

발행일 : 2013 / 03 / 26

절강대학의 과학자들은 세계에서 가장 가벼운 재료를 개발하였다고 밝혔다. “카본 에어로졸(Carbon aerogels)”이라 불리는 이 고체재료는 밀도가 1㎤당 0.16mg에 불과한 것으로 공기밀도의 6분의 1정도밖에 안된다.

“에어로졸”은 반고체상태의 겔을 건조시킨 다음 용제를 제거한 물질로서 표면이 고체모양을 나타내며 내부 미세 공극에는 공기가 들어있는데, 밀도가 극히 작다.

절강대학 고분자과학공정학부의 가오차오(高超)교수가 이끌고 있는 연구팀은 그라핀과 탄소나노튜브 2가지 나노재료의 수용액으로 저온환경에서 냉동건조시킨 다음 수분을 제거하고 골격만 보류하는 기법으로 “가장 가벼운 재료”의 기록을 세우는데 성공했다. 이에 앞서 “세계기록 보유자”는 독일 과학자가 2012년말에 만들어낸 “흑연 에어로졸”이라 불리는 재료로서 밀도가 1㎤당 0.18mg에 달하였다.

“‘카본 에어로졸’의 구조는 ‘카본스펀지’와 흡사한데, 머그컵 크기의 에어로졸을 강아지풀 위에 올려놓아도 얇은 잎은 전혀 휘여지지 않을 정도로 가볍다”고 고교수가 소개했다.

겉으로 보기에 매우 취약해 보이는 “카본 에어로졸”은 수천차례나 원래 부피의 20%로 압축된 후에도 신속히 원래 모양으로 회복이 가능하다. 그 밖에 “카본 에어로졸”은 오일흡수능력이 가장 강한 재료이기도 하다. 기존의 오일흡수제품은 일반적으로 유기용제를 자체 질량의 10배정도까지 흡수할 수 있지만 “카본 에어로졸”의 흡수량은 자체 무게의 900배에 달한다.