스탠포드대학교 화학공학과 제난 바오 수장의 연구팀이 네이처 케미스트리(nature Chemistry)에 신축성이 매우 뛰어나고 구멍이 나면 스스로 치유되는 새로운 물질 개발 결과를 최신 호에 올렸습니다.
탄성 중합 체인 PDMS 기반의 폴리머 체인은 주목 할 만한 자가 치유 특성과 전기장에 노출 시키면 2.5cm에서 2.5미터까지 늘어나는 신축성이 있습니다.
기존에 인공 근육은 일부 소비자 기술이나 로봇공학에서 사용하지만 작은 구멍이나 흠집에도 복원력이 없어 복구 하기 위해서는 용제나 열처리를 해야만 했습니다. 이러한 단점을 극복하기 위해 연구진은 새롭게 개발된 소재에 기계적인 강도를 부여하는 강한 결합과 망가지더라도 쉽게 모양을 복원 할 수 있는 약한 결합을 통합했습니다.
리간드 라고 부르는 구조를 만들기 위해 크로스링크 안의 짧은 폴리머 가닥에 붙일 수 있는 특별한 유기 분자를 만들었습니다. 이러한 리간드는 서로 결합되어 더 긴 폴리머 체인을 형성합니다 여기에 철분을 함유한 분자를 추가하여 화학적 친화력을 가지게 만들었습니다. 결합된 물질이 긴장되면 매듭이 느슨해지고 리간드가 분리됩니다. 이 과정 중에 폴리머의 신축성 또는 치유 속도가 함유된 철 이온의 양이나 종류를 이용하여 조절할 수 있다는 것을 알게 되면서 앞으로 이 두가지 능력을 더욱 보강할 계획이라고 발표하였습니다.
연구팀의 수장인 바오 교수는 “강력하고 신축성이 있으며 전자적으로 능동적인 폴리머를 개발하기 위한 연구는 수리하거나 대체 할 필요가 없이 오랜 시간 지속되는 웨어러블 전자기기 또는 의료 임플란트의 새로운 세대를 만들어 나가게 된다” 라고 말했습니다.
http://www.kurzweilai.net/super-stretchy-self-healing-material-could-lead-to-artificial-muscle
