충격 받으면 더 단단해지는 물질이 있다?

오늘은 신소재에 대해서 한 번 알아보도록 하겠습니다.

 

신소재란?

신소재(新素材)는 "새로운 재료"를 의미하는데, 주로 과학 기술이 발전하면서 개발된 새로운 소재를 가리킵니다.

이러한 신소재는 기존 소재보다 우수한 특성을 가지고 있을 수 있으며, 다양한 분야에서 사용될 수 있습니다.

신소재는 전기, 자동차, 항공 우주, 의료, 건축 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

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예를 들어, 탄소 나노튜브, 그래핀, 나노세라믹, 메탈포링 등의 신소재는 경량화, 내구성 향상, 전도성 향상 등의 특성을 가지고 있어 자동차부터 전자기기까지 다양한 분야에서 사용될 수 있습니다.

또한, 환경 친화적인 신소재도 개발되고 있습니다. 재생 소재, 생분해성 소재, 태양광 캐터링 소재 등은 환경 보호와 에너지 절약을 위해 연구되고 있습니다.

이처럼 신소재는 과학 기술의 발전과 함께 계속해서 발전하고 있으며, 다양한 분야에 혁신을 가져다 줄 것으로 기대됩니다.

 

신소재의 개발을 지금까지 아주 많이 이루어지고 있는데요.

오늘 기사에 따르면 충격을 줄수록 단단해지는 신소재를 개발했다고 합니다.

과연 어떤 신소재일까요?

 

미국화학회(acs)

미국화학회에 따르면 평소에는 유연하게 움직이다가도 충격을 받으면 더욱 강도가 세지는 신소재를 개발했다고 합니다. 이는 스마트폰이나 태블릿 같은 전자기기의 내구성을 높이거나 반복적으로 접었다 펴야하는 웨어러블 기기에 적합하다고 보고 있습니다.
연구팀은 옥수수 전분 혼합물의 독특한 특성에서 영감을 받았다고 합니다.

여러분들도 이 원리에 대해 한번쯤은 들어보셨을 것 같아요.

전분은 물에 섞이면 점진적으로 점도가 증가하고 물질이 더욱 끈적해지는 현상이 나타납니다. 이것은 전분 분자들이 물 분자들과 상호 작용하면서 수용액의 물질의 미끄러움과 점도를 높이는 것입니다.

전분이 물에 섞이면서 주로 생기는 현상 중 하나는 젤라틴화 현상입니다. 이는 전분과 물이 혼합되면서 전분 분자가 수분을 흡수하고 분자 간의 결합이 형성되어 젤 같은 구조가 형성되는 것을 말합니다. 이 과정에서 전분과 물이 혼합된 용액은 보다 더 높은 점도를 가지고 끈끈해지는 것을 볼 수 있습니다.

 

이는 가해지는 힘에 따라 가단성(고체가 외부의 충격에 깨지지 않고 늘어나는 성질)이 강해지는 적응형 내구성 때문이다.

이에 연구팀은 4가지 폴리머 용액을 결합한 수용액을 만든 후 이 혼합물을 넓게 펴고 건조시켜 전도성 고분자 필름을 만들었다고 합니다. 양전하를 2개, 음전하를 2개 갖는 4개의 폴리머가 서로 엉켜있는 형태로 공 모양의 미세구조로 뭉쳐지면서 충격 에너지를 흡수한다.
새롭게 개발된 재료는 폴리머 소재로 만들어져 신축성이 있고 전기 전도성을 가지면서도 사용 중 충격을 받을수록 더 신축성이 있고 단단해지는 특징을 보였다고 하네요.

연구팀은 이 소재가 스마트워치용 밴드나 후면 센서 같은 웨어러블 기기는 물론 심혈관 센서, 연속 혈당 모니터링 기기 같은 건강 모니터링용 기기에 적용될 수 있을 것으로 내다보고 있다.

정말 좋은 소재가 개발되어서 너무 반가운 소식이네요.

더 잘 개발되어서 사용화가 되었으면 좋겠습니다 ㅎㅎ

 

감사합니다~!

 

참고기사 : 전자신문 정현정 기자님 'IT핫테크'