과학자들, 차세대 '글라시 젤' 혁신 공개: 50% 이상 액체로 된 유연한 물질

소요 시간: 2 분
에 의해 Maria Lopez
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실험실 장비와 함께 다양한 색상의 유리 같은 젤을 사용하는 모습.

Seoul연구자들은 "글래시 젤"이라고 불리는 새로운 소재를 개발했습니다. 이 소재는 매우 강하며 절반 이상이 액체로 구성되어 있습니다. 만들기 쉬운 이 소재는 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 글래시 젤은 유리 같은 플라스틱과 젤의 특성을 모두 가지고 있습니다.

글라스 젤에 대한 주요 특징은 다음과 같습니다:

  • 유리처럼 단단함
  • 기존 길이의 최대 5배까지 늘어날 수 있음
  • 열을 가하면 원래 모양으로 돌아감
  • 표면이 높은 접착성을 가짐
  • 50% 이상의 액체로 이루어져 있어 전기를 잘 전달함

노스캐롤라이나 주립대학교의 화학 및 생물분자공학 교수인 마이클 디키는 새로운 유형의 소재인 '글라시 젤'을 개발했다고 밝혔습니다. 이 소재는 단단한 플라스틱만큼 강하지만 늘어져도 부러지지 않습니다. 열을 가했을 때, 늘어난 소재는 원래 형태로 돌아갑니다. 또한, 이 글라시 젤은 다른 단단한 소재들보다 접착력이 뛰어납니다.

노스캐롤라이나 주립대학의 박사후 연구원인 Wang Meixiang은 "글래시 젤"이 절반 이상이 액체로 구성되어 있어 유사한 플라스틱보다 전기의 전도성이 뛰어나다고 말했습니다.

유리 겔을 만들기 위해 연구자들은 유리 폴리머의 액상 성분을 이온 액체와 결합합니다. 이 혼합물을 주형에 부은 후 자외선을 쬐어줍니다. 자외선은 재료를 경화시키고, 주형을 제거하면 유리 겔이 남습니다.

이온 액체는 용매로 작용하여 폴리머 사슬을 분리시키고 재료를 유연하게 만듭니다. 용매 속의 이온들이 폴리머에 달라붙어 사슬의 이동을 막아주며, 이를 통해 재료는 튼튼하면서도 늘어날 수 있는 특성을 갖게 됩니다.

연구자들은 다양한 고분자와 이온성 액체를 사용하여 유리같은 젤을 만드는 실험을 진행했습니다. 하지만 모든 종류의 고분자가 이러한 젤을 형성할 수 있는 것은 아닙니다. 전하를 띠거나 극성을 가진 고분자는 가능성을 보입니다 왜냐하면 이온성 액체에 끌리기 때문입니다.

글래시 젤을 만드는 것은 간단합니다. 원하는 몰드에 경화시킬 수 있으며, 3D 프린터를 사용할 수도 있습니다. 비슷한 강도를 가진 많은 플라스틱과 달리, 몰딩을 위해 폴리머를 다른 장소로 이동할 필요가 없습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07564-0

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Meixiang Wang, Xun Xiao, Salma Siddika, Mohammad Shamsi, Ethan Frey, Wen Qian, Wubin Bai, Brendan T. O’Connor, Michael D. Dickey. Glassy gels toughened by solvent. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07564-0
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