| 둥화대학교, 오리털보다 가벼운 초탄성 나노섬유재료 개발 | ||
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 최근, 둥화대학교(東華大學)의 위젠융(俞建勇)원사, 딩빈(丁彬)교수가 인솔하는 나노섬유(Nano Fiber) 연구팀은 초경량 섬유 재료의 연구에서 새로운 성과를 거두었다. 관련 연구성과는 “초경량, 초탄성 나노섬유 에어로젤 재료의 구축 및 기능화적 응용(Ultralight nanofiber-assembled cellular aerogels with superelasticity and multifunctionality)”이라는 제목과 함께 둥화대학교를 유일한 서명기관으로 국제 권위 학술지인 “네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)”에 게재되었다. 연구팀이 일반 섬유막 재료를 이용하여 개발한 초경량, 초탄성의 “파이버 에어로젤(Fiber aerogel)”은 중국 품질 인증 결과, 파이버 에어로젤의 고체 재료 밀도는 0.12mg/cm3밖에 안되어 부피가 20cm3인 한 덩어리의 파이버 에어로젤은 몇 가닥의 오리털 위에 가뿐히 올라 탈 수 있다. 에어로젤은 초경량의 고체 재료로서 내부 98%이상은 전부 공기이다. 1999년 나사(NASA, National Aeronautics and Administration)가 선보인 “실리카 에어로젤(Silica aerogels)”은 밀도가 3mg/cm3로서 당시 세계에서 가장 가벼운 고체 재료로 주목받았었다. 2012년, 독일 과학자들은 이 보다 더욱 가벼운 “그래파이트 에어로젤(Graphite aerogels)”을 제작하였는데, 밀도는 0.18 mg/cm3이었다. 2013년, 저장대학교(浙江大學)에서 연구 제작한 “탄소 에어로젤(Garbon aerogels)”은 밀도가 0.16mg/cm3로서 신기록을 수립하였다. 이번 둥화대학교에서 연구 개발한 “파이버 에어로젤”은 밀도가 0.12mg/cm3로서 “세계에서 가장 가벼운 재료”의 기록을 갱신하였다. “파이버 에어로젤”은 무게가 가벼울 뿐더러 우수한 압축 회복 탄성을 지니고 있는 바 그 압축 회복력은 기존의 탄소 에어로젤에 비해 110% 향상되었다. “파이버 에어로젤”의 열전도계수는 0.026W/m·k로 아주 낮아, 공기의 열전도계수에 거의 근접한다. 5cm 밖에 안되는 “파이버 에어로젤”은 100~6,300Hz의 광대역 주파수대에서 고효율적인 흡음(Sound absorption)을 부담 없이 실현할 수 있다. 또한 파이버 에어로젤은 고성능의 흡착 재료로서 자체 무게의 200배 이상이 되는 액상 타입의 오염물을 빠르게 흡착할 수 있어, 최근 빈발하게 일어나는 해상 석유 오염 재해에 새로운 해결 통로를 제공할 전망이다. 상술한 분야를 제외하고, 초경량 “파이버 에어로젤”은 조직 공학, 전자 부품 등 분야에서도 응용 가능하다. 정보출처 : http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201511513575123335457.shtm |
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