2023년 6월 8일, 저장대학교 화학과 탕 루이캉 교수와 류 자오밍 연구원은 "탄성 세라믹 플라스틱"의 합성을 발표했습니다. 이는 세라믹과 같은 단단함, 고무와 같은 탄성, 그리고 플라스틱과 같은 가소성을 결합한 새로운 소재입니다.
이 투명한 재질은 플라스틱인가요, 아니면 세라믹인가요? 저장대학교 연구팀이 개발한 탄성 세라믹 플라스틱입니다.
"탄성 세라믹 플라스틱"은 유기 화합물과 무기 이온 화합물을 분자 수준에서 결합하여 기존 소재와는 다른 특성을 지닌 새로운 소재를 구현한 최초의 물질입니다. 전통적인 관점에서 무기화학과 고분자화학 분야의 소재 제조 방법은 완전히 별개로 여겨져 왔습니다. 실험실에서 하이브리드 분자 중합을 통해 만들어진 "탄성 세라믹 플라스틱"은 작은 노란색 단추 모양을 하고 있다고 보고되었습니다. 이 물질의 분자 구조는 무기 이온 결합 네트워크와 유기 공유 결합 네트워크가 서로 얽히고 섞여 있어 무기 소재의 특성뿐만 아니라 유기 소재의 특성도 지니고 있으며, 일정한 경도와 탄성을 가지고 있습니다. 외부 힘이 가해지면 무기 골격이 경도와 강도를 제공하고, 큰 힘이 가해져 탄성 변형이 발생하면 전체 골격이 변형되면서 완충 효과를 발휘합니다. 외부 힘이 제거되면 유기 골격이 반발력을 발휘하여 원래 상태로 복원됩니다. 과거에는 유기-무기 융합이 단순히 무기 분말을 유기 골격에 붓고 고르게 섞는 것과 같은 단순한 중첩으로 여겨졌습니다. 층층이 나누어 보면 분자 수준에서는 여전히 "너는 너에 속하고 나는 나에 속한다"는 구분이 가능했지만, "이 실험은 과거에는 존재하지 않았던 새로운 분자를 생성하고 새로운 구조를 얻었으며, 분자 수준에서 유기 화합물과 무기 이온 화합물 사이의 경계를 허물었다"는 점에서 의미가 있습니다.
저장대학교 과학자들은 이 신소재의 성능을 세라믹, 고무, 플라스틱, 금속 등과 비교했습니다. 그 결과, 경도, 반발력, 강도, 변형률, 가공성에서 높은 점수를 얻었습니다. 이 소재는 대리석 수준의 경도를 지닐 뿐만 아니라 고무의 탄성과 플라스틱의 가소성까지 갖추고 있습니다. 또한 기존 플라스틱에는 없는 특성인 가열 후에도 연화되지 않는다는 장점도 있습니다.
게시 시간: 2023년 7월 25일
