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홈 전시체험3관실생활에서 이용되는 신소재는 어떤 것이 있을까?

실생활에서 이용되는 신소재는 어떤 것이 있을까?

 다양한 상황에서 다양한 목적으로 사용되는 신소재를 탐구해보자.

How to use

What new materials are used in real life?

Milk fiber, fullerene, elastomer, carbon fiber, aerogel, aramid fiber, shape memory alloy, shape memory polymer

신소재

형상기억 고분자 : 특정 조건에서 어떤 물체를 일정한 모양을 가지도록 만들어 놓으면, 그 이후 외부적 충격에 의해 모양이 달라졌다 하더라도 그 물체를 처음과 동일한 조건(온도, 빛, pH, 습도 등)으로 만들어 주면 다시 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 가진 고분자이다.

형상기억고분자는 일상생활에서 매우 유용하게 이용될 수 있다.

의료용 기기, 차체 부품, 일상 용품 등 그 용도는 매우 많다.

형상 기억 고분자는 비슷한 현상을 나타내는 형상 기억 합금에 비해 제조 비용이 적게 들고, 형상 회복 능력이 우수하며, 모양을 쉽게 변화시킬 수 있는 등의 장점이 있다

형상기억합금(形狀記憶合金, Shape-memory alloy) : 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말한다.

예를 들면 곧게 뻗은 형상기억합금의 막대를 코일 모양으로 구부려 놓는다.

얼마 있다가 더운물에 넣으면 마치 이전의 모양을 기억하고 있었던 것처럼 똑바로 펴진다.

이 합금의 또 하나의 특징은 강한 복원력이다.

원래의 모양으로 돌아갈 때, 변형에 소요된 힘의 5배 가량의 힘을 낸다.

형상기억 효과에는 한번 원래의 모양으로 돌아가면 그만인 것과 처음에 변형시켜 두면 온도차에 의해서 몇 번이라도 효과를 나타내는 것의 두 종류가 있는데 현재 실용화되고 있는 것은 앞의 것 뿐이다.

엘라스토머 : 탄성을 가진 플라스틱 소재. 힘을 가했을 때 늘어나는 고무의 장점과 쉽게 가공할 수 있다는 플라스틱의 장점을 모두 갖춘 고부가 합성수지다. 자동차 범퍼와 신발 흡수층, 기능성 필름, 전선케이블 피복재, 건물 방음재 등에 사용된다.

플러렌 : 흑연 조각에 레이저를 쏘았을 때 남아 있는 그을음에서 발견한 완전히 새로운 물질이다. 주로 탄소 원소 60개가 축구공 모양으로 결합하여 생긴 탄소의 크러스터 C60을 말한다.기름에 녹는 성질을 이용하여 풀러렌을 수지에 첨가해서 내구성이나 내열성을 높이거나 정전기의 제거, 잡음 필터로의 응용이 시도되고 있다. 이것을 이용해서 단단하고 날카로운 절삭 도구나 아주 단단한 플라스틱을 만드는 연구도 진행 중이다.

엘라스토머 : 탄성을 가진 플라스틱 소재. 힘을 가했을 때 늘어나는 고무의 장점과 쉽게 가공할 수 있다는 플라스틱의 장점을 모두 갖춘 고부가 합성수지다. 자동차 범퍼와 신발 흡수층, 기능성 필름, 전선케이블 피복재, 건물 방음재 등에 사용된다.

탄소 섬유 : 유기 섬유를 불활성 기체 속에서 가열, 탄화하여 만든 섬유. 탄 소 섬유는 금속보다 가벼우면서도 금속에 비해 강도와 탄성이 뛰어나며 내열성, 내충격성이 좋고 부식될 우려가 없다. 이러한 장점 때문에 탄소 섬유는 낚싯대, 골프채, 테니스 라켓, 항공기, 풍력 발전 기기, 자동차 부품, 토목ㆍ건축용 자재 등으로 널리 사용되고 있다.

아라미드 섬유 : 아마이드결합 -CONH가 벤젠고리와 같은 방향족고리를 결합시켜 고분자 폴리아마이드를 형성하고 있다.

인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력·고탄성률을 갖고 있다.

5mm 정도 굵기의 가느다란 실이지만, 2t의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 힘을 가지고 있다.

불에 타거나 녹지 않으며, 500℃가 넘어야 비로소 검게 탄화(炭化)한다.

또 아무리 힘을 가해도 늘어나지 않아 가장 좋은 플라스틱 보강재(補强材)로 꼽힌다.

이런 장점이 있으므로 방탄 재킷이나 방탄 헬멧 등 군수물자와 골프채, 테니스 라켓 등을 만드는 데 알맞은 소재이다.

에어로겔 : 머리카락 1만분의 1 굵기 실리카 성분 물질이 성글게 얽힌 구조로 지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질. 높은 단열성과 친환경성을 지녀 단열소재, 우주탐사선 소재 등 활용 범위가 넓을 것으로 기대되는 차세대 신소재다.

[참고:[위키피디아],[네이버 백과사전]]

최근 업데이트 일시 : 2019-06-21