일본산업뉴스요약

절단해도 자동복구하는 고분자 겔 개발
웨어러블 단말의 내구성 향상

요코하마국립대학의 다마테(玉手) 연구원과 와타나베(渡辺) 교수의 연구팀은 절단되어도 붙이면 자연히 상처가 복구되는 고분자 겔을 개발했다. 3시간 정도로 기계강도가 원래대로 돌아온다. 신체에 장착하는 웨어러블 디바이스 등의 내구성 향상으로 연결된다. 이온 전도성도 높아 장착 가능한 축전기 및 액추에이터의 재료로 제안해나간다.

신개발 겔은 폴리스티렌 분자에서 수소결합성 고분자가 늘어나 분자끼리가 수소결합으로 이어지는 네트워크 구조를 가진다. 수소결합은 한번 끊어져도 재생하기 때문에 겔이 찢어져도 접촉해두면 네트워크가 재생한다. 인장 시험에서는 파괴강도가 320킬로파스칼로 3.8배 늘어났다. 3시간 정도에 강도가 원래 수치로 돌아오는 것을 확인했다.

고분자 네트워크끼리는 소수성의 이온 액체가 충진되어 있다. 이온 액체는 증발하지 않고 이온 전도성이 우수하다. 전도성은 30℃로 1.2밀리시멘스/cm으로 고분자와 소금을 섞은 고체 전해질과 비교해 10배 이상 높다고 한다. 전압을 가하면 이온이 이동하여 축전기로써 작동한다.

웨어러블 디바이스는 신체 움직임에 맞추어 변형 가능하면 장착 감도가 좋아진다. 반면에 변형을 반복하기 때문에 내구성이 요구되어 분자 수준에서의 복구는 유망한 기술이 된다. 현재는 겔을 절단하여 복구 기능을 평가하고 있는 단계이다. 앞으로 장기 내구성 등의 평가를 추진해나간다. 23일부터 나고야 국제회의장에서 개최되는 고분자학회 연회에서 세부 내용을 발표한다.

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