도쿄대 경화체 개발, 달표면에서의 제조도 시야
도쿄대학 생산기술연구소의 사카이(酒井) 교수는 시멘트나 수지 등을 사용하지 않고 촉매를 이용해 모래끼리를 접착시키는 기술을 개발했다. 이미 직경과 높이가 2.5cm 정도의 경화체 제조에 성공했다. 골재로서 활용하기 어려운 사막의 모래나 달 표면의 모래를 굳혀서 건설자재로 만드는 기술이 된다.
원재료는 모래와 알코올과 촉매다. 이들을 밀폐 용기에 넣어 가열∙냉각하고, 모래의 주성분인 이산화규소(SiO2)의 화학 결합을 절단∙재생함으로써 경화체를 제조한다. 가열 온도는 240℃ 정도다. 1,000℃ 이상이 필요한 용매 등과 비교하면 낮다.
모래의 입자를 굳히는 메커니즘은 다음과 같은 이미지다. 이산화규소와 알코올을 반응시키면, 액체의 규소화합물과 물이 생성된다. 이 반응은 평형 상태가 되기 때문에, 고체인 이산화규소와 액체인 규소화합물이 공존한다. 이 규소화합물이 물과 반응해 젤 상태가 되고, 이산화규소의 입자와 입자 사이에 들어가 접착제와 같은 역할을 한다.
-- 강도 향상을 목표 --
사카이 교수는 실용화를 위한 향후 연구과제로서 3개를 들었다. 강도를 올리는 것, 가열 온도를 내리는 것, 경화체의 대형화다.
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