플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

탄소 나노튜브로 강화된 새로운 초강력 고분자(사진. KISTI 미리안 글로벌동향브리핑)

저렴하고 가벼울 뿐 아니라 강력한 재활용 플라스틱의 발견

- 유연성을 유지하는 탄성 겔로 전환 가능

미국 IBM 소속의 연구진은 참신한 컴퓨터 화학 하이브리드 접근을 이용해 20여 년 전 최초의 고분자 군이 발견된 이래로 새로운 군의 고분자 재료를 성공적으로 발견했다. 이 재료는 교통, 항공우주 및 초소형 전자공학 등에 제조 및 제작을 전환시킬 가능성도 있는 것으로 판단된다. 비스아닐린(Bisaniline)과 파라포름알데히드(Paraformaldehyde)의 응축으로 형성되는 새로운 군의 고분자는 단단한 열경화성 고분자(Thermoset Polymer)를 형성할 수 있거나 더 많은 산소가 공급됐을 때, 자기 치유 겔(Self-Healing Gel)을 생성한다.
합성 고분자 화학에 고성능 전산을 결합해 개발된 이러한 새로운 재료는 균열에 내성을 보여준 최초의 재료이다. 또 뼈보다 더 높은 강도를 보여 주었으며, 원래 형태(자기 치유)로 변형할 수 있는 능력이 있으며, 출발 물질로 돌아가 완전히 재생 가능하다. 또 강산 온침은 비스아닐린 단량체의 회수를 가능하게 해준다.
또 이러한 재료는 초강력이며 경량으로 만들어주는 50%까지 강도를 추가로 강화시켜 새로운 고분자 구조로 변형시킬 수 있다. 낮은 온도에서, 또 다른 유형의 고분자는 대부분의 고분자보다 더 강력하지만 고무줄처럼 늘어나는 네트워크 내에 잡혀 있는 용매 때문에 유연성을 유지하는 탄성 겔로 전환될 수 있다.
이러한 겔의 이례적이고 뛰어난 특성은 만약 탄성 겔이 혹독한 조건을 겪는다면, 각 조건들은 물리적으로 접촉할 정도로 원래의 근접한 위치로 복귀하고, 화학적 결합이 조각 사이에 다시 형성되어 수 초 이내에 다시 단일 유닛을 만든다. 게다가 이러한 고분자는 가역적인 구조를 가지고 이러한 사실은 중성수로 재활용될 수 있으며, 약물 전달 장치와 같은 가역적 결합을 필요로 하는 응용에 사용될 수 있을 것으로 예상된다.