기술 혁신: 아물 수 있는 스마트 변색 재료 출시

 

새로 산 가방은 색깔을 바꿀 수 있고, 조심하지 않아 찢어진 옷은 피부처럼 아물고, 차는 칠을 하고 물을 주면 처음처럼 새로워진다. 이런 공상과학 영화 같은 장면들이 현실이 되고 있다.

며칠 전 천진대학 재료과학과 공학대학 봉위팀 교수팀이 신형 스마트 재료 개발에 성공했다.이런 새로운 재료는 변색할 수 있을 뿐만 아니라 형상 기억과 자유합 기능도 있다.이 연구는 독일 응용화학의 표지 기사로 뽑혔다.

고분자 재료 과학자에게 자연계의 많은 생물들이 가지고 있는'자적응 변색 위장 능력'은 매우 중요한 연구 방향이다. 자연계 생물체의 스마트 변색 은신 메커니즘을 바탕으로 신형 모방 스마트 변색 재료와 기술을 개발하는 것은 생산 생활, 국방 공업 등 분야에 중대한 의미를 가진다.이 동시에 많은 고분자 재료, 예를 들어 고무, 플라스틱, 도료, 섬유 등은 모두 중요한 공업 재료로 매년 마모 소모량이 매우 크고 선진 고분자 재료의 사용 수명을 높이면 커다란 경제적, 사회적 효과가 발생할 수 있다.

자연계 변색용 스마트 변색 메커니즘의 계발을 받아 동적 공가 붕산 에스테르 키를 메인 체인형 콜레스테롤상 액정 탄성체에 도입하는 동시에 열을 이용하여 동적 B-O 키의 교환 특성을 자극하여 변색 박막의 임의의 색깔과 3차원 형상 제어 프로그래밍을 실현하고 그 형태와 색깔은 온도를 바꾸어 역조절을 실현할 수 있다.결국 신형 스마트 재료인 스마트 변색 액정 고분자 박막을 성공적으로 개발했다.

이런 새로운 재료의 두께는 겨우 200마이크로미터에 불과하며, 역변색, 형상 프로그래밍 가능, 우수한 실온 자체 복구 능력을 겸비하고 있다.늘어날 때 색깔 변화 발생;절단된 후 끊어진 부분에 물을 몇 방울 넣으면 일정 시간 후에 재료가 다시 아물어 더욱 긴 사용 수명을 가지게 된다.이 재료는 임의의 2차원이나 3차원 모양으로 늘어나 변하지 않고 재료가 상변온도 이상으로 가열되면 최초의 모양으로 회복되는'메모리 프로그래밍'특성도 가지고 있다.

이 연구는 간단하고 통용되는 방법을 제공하여 스마트 모조 변색 위장 재료, 자체 적응 광학 시스템과 소프트웨어 로봇 등 기술의 발전에 길을 열어 의류, 포장 재료 등 분야에서 커다란 응용 잠재력을 가진다.