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0.1초안에 순간적으로 360도 굽혀지는 지능박막 개발
  • 등록일2014.08.04
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최근 독일 막스플랑크 콜로이드계면연구소의 웬쟈인(袁家寅)박사가 이끄는 연구팀은 절강대학, 포츠담(Potsdam)대학, 헬름홀츠(helmholtz) 재료에너지연구소와 협력연구를 통해 “향기를 맡으면 춤을 추는” 순간적으로 반응을 하는 이온액체 고분자화합물 재질의 지능박막을 개발하였다고 밝혔다. 이 연구성과는 “Natural communication”에 게재되었다.

플라스틱이나 고무 등 고분자화합물가운데 외계의 자극을 받았을 때 매우 느리게 반응하는 물질이 극히 드물다. 새롭게 개발한 이 지능박막은 독특한 화학적 구성과 세공구조를 가지고 있어 공기 중의 소량 유기용제나 향수의 향기만 “맡아도” 0.1초안에 순간적으로 360도 굽혀지는데 전통 지능화합물의 반응속도보다 10배이상 빠르다. 이는 이온액체 고분자화합물과 원주모양의 방향족 분자의 정전기 착화작용으로 관통하는 다공성 네트워크를 구축하였기 때문이며, 나아가 분자를 수송하는 고속도로를 형성하였기 때문이다.

연구팀의 핵심멤버인 자오챵(趙强) 박사의 소개에 따르면 박막은 폭발성과 내구성이 뛰어나며 200℃의 고온 수열과 200Mpa의 강압으로 처리한 후에도 여전히 민감하게 반응하는데, 이는 지능 고분자재료에 전혀 새로운 운동속성을 부여하였다.

박막은 유기물 증기 종류와 공기 중의 농도에 따라 서로 다른 속도와 다양한 각도로 굽혀지기 때문에, 알코올 농도 식별, 특히 음주자의 호흡에 포함되어 있는 알코올 농도를 측정할 수 있다.

박막은 또 기타 불활성재료를 “활성화”시켜 움직이게 할 수도 있다. 연구팀은 박막을 머리카락 표면에 코팅시키는 방법으로 용제의 분위기에 따라 “가볍게 날리는” 모양의 헤어스타일을 구현할 수 있다. 또한 재료의 이러한 특성을 이용해 보다 다양한 품종의 지능 고분자재료를 제조할 수 있다.

불활성 고분자재료를 움직이는 것은 자연계 생물체계에 반응하는 운동속도와 비견할 수 있으며 생체모방재료 분야에 직면한 중대한 도전이기도 하다. 지능박막의 개발로 고분자재료의 인공근육, 지능식별, 반응과 센서 등 다양한 분야에서 응용될 전망이다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/html/commentp.aspx?id=34123