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국내 연구진, 물과 기름에 젖지 않는 소재 개발

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2017년 09월 06일 16:00 프린트하기

연구진이 개발한 이중요각구조체의 현미경 이미지. - KAIST 제공
연구진이 개발한 이중요각구조체의 현미경 이미지. - KAIST 제공

물과 기름 모두에 젖지 않는 소재를 국내 연구진이 개발했다. 음식을 흘려도 더러워지지 않는 섬유, 생물오염을 막는 의료 장비 등에 폭넓게 활용할 수 있으리란 기대다.

 

김희탁·김신현 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 교수팀은 진드기의 일종인 ‘톡토기’의 피부 구조를 모방해 물과 기름을 모두 멀리하는 소재를 개발했다고 6일 밝혔다.

 

길이 0.5~3㎜의 진드기 톡토기는 땅 속에 살며 피부로 호흡한다. 땅 속 수분이나 유기 물질에 젖지 않고 쉽게 호흡하는 비결은 독특한 피부 표면에 있다. 표면에 있는 수많은 마이크로미터 수준의 버섯 모양 구조체가 물과 기름이 방울져 피부에서 굴러 떨어지게 하기 때문이다.

 

‘광유체화 현상’을 활용한 구조체 제작 과정 모식도. - KAIST 제공
‘광유체화 현상’을 활용한 구조체 제작 과정 모식도. - KAIST 제공

연구진은 톡토기의 피부 형태를 모방해 버섯 모양의 ‘이중요각구조체’ 표면을 갖는 재료를 제작했다. 빛을 받으면 액체처럼 유체화 되는 아조고분자의 ‘광유체화 현상’에 착안, 원기둥 형태의 아조고분자를 만든 뒤 윗부분의 표면만 선택적으로 유체로 만들어 이중요각구조를 형성했다.

 

이렇게 제작한 구조체의 표면은 핵산과 같이 표면에 금방 스며들려는 특성을 갖는 액체에도 뛰어난 초발수성, 초발유성을 갖는다. 고분자를 재료로 만들었기 때문에 휘거나 구부러져도 이 특성을 유지한다는 장점이 있다.

 

김희탁 교수는 “아조고분자로 원기둥을 만들고, 빛을 조사하는 간단한 과정만 거치기 때문에 제작 비용도  저렴하다”며 “얼룩부식 방지 표면, 생물오손방지 튜브 등 다양하게 응용가능할 것”이라고 말했다.

 

이 연구결과는 나노 분야 권위지인 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’ 8월호에 실렸다.

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