고체와 젤리 상태 오가면서 스스로 치유하는 소재 개발

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 잘라도 스스로 회복하는 ‘자가치유’ 기능을 가지면서 신발 밑창만큼 질긴 소재를 만들었다.

한국화학연구원은 오동엽, 박제영, 황성연 박사 연구팀이 이 같은 소재를 개발했다고 10일 밝혔다.

한국화학연구원 연구진이 자가치유 소재를 개발했다.(왼쪽부터)오동엽 박사, 황성연 박사, 김선미 연구원, 박제영 박사.(사진=한국화학연구원)

연구팀은 외부 마찰이나 충격을 받으면 순식간에 물질의 분자 결합이 강해지면서 단단한 결정으로 변해 충격에서 스스로 보호하고, 충격 후에는 분자 이동이 자유로운 부드러운 상태로 돌아가 손상을 스스로 회복하는 원리를 이용했다.

개발한 소재의 물리적 특성을 분석한 결과, 소재는 점도가 높지 않아 가공이 쉬워 다양한 모양의 제품으로 성형하는 데 유리한 것으로 나타났다.

소재의 인장강도는 신발 밑창으로 쓰는 폴리우레탄 소재와 같은 수준인 43 MPa 이상으로 측정됐다. 새로운 소재는 외부 압력이 세기에 따라 물질이 단단해지는 정도가 달라진다. 외부 압력에 따라 고체와 젤리 상태를 오가면서 충격 흡수를 조절하고 스스로 손상도 회복한다.

오동엽 박사는 “차세대 첨단기기인 롤러블·폴더블 스마트폰은 여러 번 펼치고 접는 과정에서 화면이나 본체가 점차 하얗게 변하면서 약해진다”며 “개발한 소재를 이용하면 롤러블·폴더블 디스플레이를 접었다 폈다 하면서 발생하는 손상을 끊임없이 회복해 이런 문제를 극복할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 1월호에 게재됐다.