[고분자] Self-healing Polymer
![[고분자] Self-healing Polymer-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/375/374948-0001.gif)
![[고분자] Self-healing Polymer-2](http://images.happyhaksul.com/thumb/375/374948-0002.gif)
![[고분자] Self-healing Polymer-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/375/374948-0003.gif)
![[고분자] Self-healing Polymer-4](http://images.happyhaksul.com/thumb/375/374948-0004.gif)
![[고분자] Self-healing Polymer-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/375/374948-0005.gif)
분야
hwp1. 원리 소개
2. 응용분야
1)의료부분
2)디스플레이
3)파이프
4)전선
5) 의복
1. 원리 소개
고무는 사슬 모양의 긴 고분자들이 서로 강력한 공유결합으로 연결된 형태다. 공유결합은 원자들이 서로 전자를 내놓아 전자쌍을 이뤄 연결되는 화학결합이다. 프랑스 국립과학연구소(CNRS)의 루드빅 리블러(Leibler) 박사 연구진은 초분자(supermolecule)를 이용해 자기치료(self healing)가 가능한 고무를 새로 개발했다. 리블러 박사가 개발한 고무는 식물성 기름에서 추출한 작은 분자로 구성돼 있다. 이 작은 분자들이 수소결합이라는 아주 약한 화학결합에 의해 연결돼 3차원의 초분자 구조를 이루고 있다. 이 결합에서는 수소가 원자 사이에 접착제 역할을 한다. 작은 분자들이 수소결합(점선)으로 서로 연결돼 3차원 구조를 이룬 형태이다. 분자두 개가 결합하는 것(푸른색)과 세 개가 결합하는 것(붉은색)들이 섞여있다
고무 초분자 내부의 작은 분자들은 수소결합에 의해 분자 두 개 또는 세 개가 서로 연결돼 있다. 고무가 잘리면 절단면에서 접착제가 나오는 게 아니다. 절단면에는 짝을 짓지 못한 수소결합 분자들이 노출된다. 이때 절단면을 맞춰주면 10여분 만에 다시 수소결합이 연결된다. 자기치료가 되는 것이다. 자기치료 후 고무는 예전처럼 원래의 4배까지 늘어나는 성질을 가진다. 잘렸다가 다시 붙기를 반복해도 고무의 성질을 계속 유지한다. 이 때 끊어진 지 12시간 이내에만 연결하면 스스로 달라붙게 된다.
초분자 고무의 자기치료 과정. 칼로 고무를 자른 뒤 절단면을 맞춰 붙여놓으면 십여분 만에 원래처럼 잘 늘어지는 상태가 된다.
2. 응용분야
1)의료부분
축구선수들과 같이 격한 운동을 하는 사람들은 부상을 당할 경우가 많다. 또한 일반 사람들도 사고로 인해 인대나 근육이 심각하게 손상될 수 있다. 보통 인대나 뼈가 다칠 경우 정형외과에서 수술을 하거나 깁스로 처리를 하는데 이것은 치료에 시간이 오래 걸리고 나중에 조금의 충격으로도 재발 가능성이 크다. 따라서 심각한 손상이 되었을 경우 self-healing 고분자로 만든 인대나 근섬유를 이식하면 탄력성이나 강도도 더 좋을뿐더러 차후에 같은 부위를 다시 다치더라도 일정시간이 지나면 다시 회복될 것이다.
이 때 고분자와 인간의 신체적 거부반응을 고려하지 않을 수 없다. 즉 고분자
