| 중국과기대, 거미줄망을 모방한 "초탄성" 경질 탄소재료 개발 | ||
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 최근, 중국과기대 위수훙(俞書宏) 연구팀은 자연계의 거미줄망에서 영감을 받고 제조 방법이 간단하고 고효율적인 "초탄성" 경질 탄소(Hard carbon)재료를 개발했다. 해당 연구성과는 "Advanced Materials"에 게재됐다. 탄소는 지구에서 가장 널리 분포되어 있는 재료이다. 탄소 원자 배열 방식에 근거하여 탄소재료를 흑연 탄소, 연질 탄소(Soft carbon), 경질 탄소 등 3가지 종류로 나눌 수 있다. 예를 들면 연필심의 주요 성분은 흑연 탄소이고 일반적인 석탄은 연질 탄소와 경질 탄소의 복합체이다. 흑연 탄소 및 연질 탄소는 탄성이 높고 쉽게 변형되지만 강도가 낮으며 경질 탄소는 구조가 안정하지만 취약하여 쉽게 부서진다. 경질 탄소의 "경도"를 유지함과 아울러 더욱 높은 탄성을 보유하게 하는 것은 과학계의 어려움으로 되고 있다. 프로젝트팀은 자연계의 거미줄망에서 영감을 받고 주형법을 통하여 나노섬유 망상구조를 구축함으로써 초탄성, 항노화 및 안정성이 뛰어난 등 장점을 보유한 나노섬유 망상구조 기반 새 경질 탄소재료를 제조했다. 해당 재료의 내부 구조는 거미줄망과 마찬가지로 선과 선 사이에 교차적으로 "용접"됐고 전체적으로 하나의 “실뭉치”와 유사하다. 실험 결과, 해당 재료는 리바운드 속도(Rebound velocity)가 0.86m/s에 달하고 10만 라운드 "압축"해도 외형 및 성능이 거의 변화되지 않으며 -196℃ 저온 환경에서 초탄성 및 전기저항 안정성을 유지할 수 있다. 정보출처 : http://www.xinhuanet.com/science/2019-06/02/c_138109936.htm |
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