종잇장처럼 얇으면서도 강철보다 튼튼한 투명 플라스틱이 개발됐다.

미국 미시간대학의 니컬러스 코토프 교수 등 연구진은 점토에 학용품 풀과 같은 무독성 접착제를 합쳐 복합 플라스틱을 만드는 데 성공했다고 사이언스지 최신호에 발표했다.

코토프 교수는 이 플라스틱을 제조하는 데 에너지와 생산비가 아주 조금밖에 들지 않을 뿐 아니라 자연 분해까지 되기 때문에 상상할 수 있는 가장 친환경적 재료라고 강조했다.

이 플라스틱은 화학 공장에서 가스를 분리하는데 소모되는 에너지를 줄일 수 있으며 마이크로칩이나 바이오의학 센서의 성능을 개선하고 더 나아가 군대나 경찰의 장비와 차량을 더욱 강력하고도 가볍게 만들 수 있을 것으로 기대되고 있다.

코토프 교수는 이 복합 플라스틱의 실용화 방안을 개발중이며 앞으로 1~2년 안에 상용화될 수 있을 것이라면서 아직은 탐색 단계이지만 가로 세로 1m 짜리 플라스틱 시트를 생산하기 위한 기계를 만들고 있는 중이라고 밝혔다.

나노 크기의 물질을 이용해 큰 사이즈에서도 강도를 유지할 수있는 복합 플라스틱을 만드는 일은 과학자들의 오랜 과제였는데 코토프 교수 팀은 조개껍질에서 볼 수 있는 벽돌-회반죽 분자구조와 유사한 구조를 만들어내 이런 문제를 해결했다.

이들은 자체제작한 로봇을 시켜 나노 시트를 벽돌처럼 차곡차곡 엇갈리게 쌓고 접착제와 같은 역할을 하는 폴리머를 사용해 나노시트 사이의 수소분자 결합을 만들어냈다. 이런 수소 결합 고리는 끊어져도 다른 곳에서 쉽게 재생될 수 있다.

이런 방식으로 로봇이 나노시트를 300겹 쌓아 결합시키는 데 든 시간은 2~3시간에 불과했다.

코토프 교수는 벽돌과 회반죽을 사용한 구조에서는 한 곳에 금이 가도 각각의 계면에 의해 충격이 완화된다. 우리는 나노시트와 폴리머 세포간질(間質) 사이에서 스트레스가 거의 이상적인 수준으로 전이될 수 있도록 할 수 있음을 입증했다고 강조했다.

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