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물·기름에 젖지 않는 대면적 표면 쉽게 만든다

KAIST 김희탁·김신현 교수팀
"구부러진 상태서도 성질 유지
얼룩부식방지표면 등 응용 가능" 

남도영 기자 namdo0@dt.co.kr | 입력: 2017-09-06 11:42

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물·기름에 젖지 않는 대면적 표면 쉽게 만든다
물과 기름에 젖지 않는 대면적 표면을 개발한 KAIST 생명화학공학과 최재호 학생(왼쪽부터), 김희탁 교수, 김신현 교수. KAIST 제공

국내 연구진이 물과 기름 등에 젖지 않는 대면적 표면을 저렴하게 제작하는 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철)는 생명화학공학과 김희탁·김신현 교수팀이 아조고분자의 광유체화 현상을 이용해 초발수·초발유성 막을 개발했다고 6일 밝혔다.

연구팀이 개발한 표면은 버섯 모양의 '이중요각구조체'로 이뤄져 있다. 이 구조는 물과 기름처럼 표면에너지가 낮은 액체에 대해 젖지 않는 성질을 가진다. 하지만 매우 정교한 구조이기 때문에 기존 제작 방식으로는 여러 단계의 복잡한 공정을 거쳐야 하고 비싼 실리콘 물질 정도만 제작할 수 있다는 한계가 있었다.

연구팀은 다른 방식으로 이중요각구조체를 제작하기 위해 아조고분자의 독특한 광학적 특성인 국부적 광유체화 현상에 주목했다. 광유체화 현상은 아조고분자가 빛을 받으면 마치 액체처럼 유체화 되는 현상을 말한다. 이 유체화는 빛을 흡수하는 아조고분자 표면의 얇은 층에서만 부분적으로 일어난다. 연구팀은 이 광유체화 현상을 아조고분자 원기둥 구조에서 일어나게 해 원기둥 윗부분 표면만 선택적으로 흘러내리는 방식으로 이중요각구조체를 형성했다.

연구팀이 제작한 구조체 표면은 핵산과 같이 금방 스며들려는 특성을 갖는 액체에도 뛰어난 초발수·초발유성을 가질 뿐만 아니라, 표면 물질이 고분자 기반이기 때문에 구부러진 상태에서도 성질을 유지할 수 있다.

김희탁 교수는 "이번 연구에서 제안한 새로운 이중요각구조 제작방식을 통해 뛰어난 초발수·초발유성 특성을 갖는 표면을 쉽게 제작할 수 있을 것"이라며 "임의의 굴곡을 갖는 표면에도 특성을 부여할 수 있어 생물오손방지 튜브나 얼룩 부식 방지 표면 등에 다양하게 응용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 나노기술 분야 국제 학술지 'ACS 나노'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr

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