산업기술/제조/경영

Nikkei Monozukuri_2022.7 리포트 (p36)

연꽃 잎을 모방한 도금기술
재질에 관계 없이 초발수 코팅, 400℃ 내열 기능도

나카야마 귀금속도금(仲山貴金属鍍金, 하마마츠(浜松) 시)은 연꽃 잎이 물에 젖지 않고 발수하는 성질 '연잎 효과(Lotus Effect)'를 이용한 발수도금기술을 의료기기 전시회 'Medtec Japan'(2022년 4월 20~22일, 도쿄 빅사이트)에서 선보였다. 나카야마 귀금속도금 부스에서는 붉게 착색된 물방울이 발수 가공된 판 위를 마치 공과 같이 튀어 오르면서 굴러 떨어지는 모습이 시연되었다.

나카야마 귀금속도금은 습식의 전해 금속 도금 시, 도금의 성장 과정에서 연꽃잎을 모방한 물방울이 들어갈 수 없는 0.1~10㎛ 정도의 작은 요철을 만드는 기술을 시즈오카(静岡)현 공업기술연구소와 공동으로 개발했다. 이 요철이 있는 도금의 표면에 또 다시 10~100nm 정도의 두께로 불소(F)와 규소(Si)계 폴리머를 코팅해 접촉각 150°이상의 ‘초발수’를 실현했다.

도금에 사용되는 금속은 용도에 따라 주석(Sn), 구리(Cu), 금(Au)의 3종류 중에서 선택할 수 있다. 금속 도금이기 때문에 발수 가공 후에도 가공면이 전도성을 가진다. 특히, 금 도금과 규소계 화학 수식의 조합으로 전도성 뿐만 아니라 약 400℃의 내열성도 가지게 할 수 있다.

나카야마 귀금속도금의 발수 가공의 특징은 “기본 재료(피가공물)의 재질에 관계 없이 가능하다”(나카야마 귀금속도금의 나카야마(中山) 대표이사)라는 것이다. 금속 도금에 적합하지 않는 기본 재료에는 미리 다른 방법으로 요철 가공을 한 후 폴리 테트라 플루오로 에틸렌(PTFT) 등을 코팅해 동등한 발수성을 갖도록 한다. 나카야마 대표는 “모든 고객의 요구에 최적인 가공 방법을 제안할 수 있다”라고 강조한다.

나카야마 귀금속도금는 우선, 의료 분야의 분석 장치 등에 이 도금 기술을 보급하는 것을 목표로 하고 있다. 극소량의 검체나 시약을 분주(나누어 투여)하는 채취한 노즐 내벽에 도금을 하면 잔여물에 의한 분주 정밀도 저하 및 오염물질의 부착을 막을 수 있다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei Monozukuri] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.