작성일 : 19-10-17 18:02
KIST 정용채 박사팀과 이재석 GIST 교수팀, 탄소나노튜브 기반 형상기억 복합소재 개발 , 근적외선 비추면 원래 모양으로···원격제어 가능 신소재
 글쓴이 : happy
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열을 가하지 않아도 근적외선을 비추면 모양을 바꾸는 소재가 탄생했다. 

KIST(한국과학기술연구원·원장 이병권)는 정용채 박사팀과 이재석 GIST 교수팀10초 안에 300℃까지 온도가 올라가는 형상기억 복합소재를 개발했다고 15일 밝혔다.

형상기억 소재는 변형된 이후 열을 가하면 본래 형상으로 되돌아가는 성질이 있다. 가공되기 전 형상을 기억하기 때문이다. 일반 형상기억 고분자 소재는 형태 변화까지 수 분이 걸린다. 반면 연구팀이 개발한 소재는 수 초면 된다. 

이 소재는 근적외선을 받으면 스스로 열을 내기 때문에 외부에서 열을 가할 필요도 없다. 근적외선은 적외선 중 가장 파장이 짧고 태양 복사열에 가장 가까운 파장이다. 연구팀의 소재가 근적외선에 반응하는 이유는 광열효과 때문이다. 광열효과는 물질에 빛에너지를 가하면 물질의 특성에 따라 열에너지가 방출되는 현상이다.

효과적인 광열효과를 얻으려면 빛의 흡수 효율을 높이면서 에너지 손실을 줄이는 나노 충전물이 필요하다. 연구팀은 탄소나노튜브에 이종원소(Boron, 붕소)를 넣어 광열효과와 형상기억 특성을 갖는 폴리우레탄을 합성했다. 

이 소재는 성형방법에 따라 전자기기 등의 발열 코팅재, 자동차 차체, 비행기 날개, 제설·제빙 소재로 쓰일 수 있다. 정용채 박사 "탄소나노튜브 복합소재보다 물성과 응용범위가 확대된 복합소재를 제조하고 응용범위를 제시했다는 데 의의가 있다"며 "안정적인 물성을 확보하기 위해 구조를 자세히 검토해야 한다"고 말했다.

연구 결과는 컴포짓 파트(Composite Part B: Engineering) 최신호에 실렸다.

필름 형태의 자가발열 형상기억 폴리우레탄 복합소재(왼쪽)와 근적외선을 소재에 비춘 후 상승하는 온도를 보여주는 그래프(오른쪽). <자료=KIST 제공 >