지구상에서 가장 방수가 잘되는 소재를 만드는 데 몰입한 과학
방수 소재는 요즘 유행이며, 그 이유도 분명합니다. 비옷부터 텐트, 심지어 비행기 날개에 이르기까지 모든 것을 만드는 데 사용될 수 있기 때문입니다. 하지만 가장 폭우까지 막아낼 수 있는 소재가 있다면 어떨까요?
바로 매사추세츠공대(MIT)의 연구팀이 만들어낸 것입니다. 나비 날개에서 영감을 얻어 지금까지 나온 초소수성(방수) 소재 중 가장 새로운 소재를 개발했습니다.
작동 원리
이 새로운 소재의 방수 비결은 바로 질감에 있습니다. 소재 표면이 물방울이 납작해지고 더 작은 물방울로 분해되도록 작은 능선으로 덮여 있습니다. 이 작은 물방울은 그런 다음 소재 표면에 의해 더 쉽게 튕겨집니다.
이러한 현상을 “팬케이크 효과”라고 합니다. 물방울이 홈이 패인 표면에 떨어지면 팬케이크처럼 퍼지고 납작해집니다. 이렇게 하면 물방울과 표면 간의 접촉량이 줄어들어 물이 더 쉽게 튕겨집니다.
응용
이 새로운 소재의 잠재적 응용 분야는 광범위합니다. 폭우 속에서도 우리를 건조하게 지켜주는 옷이나 얼어붙을 가능성이 낮은 비행기 날개를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 심지어 발전 효율이 더 높은 풍력 터빈을 만드는 데 사용할 수도 있습니다.
이점
초소수성 소재를 사용하면 많은 이점이 있습니다. 다음과 같습니다.
- 기존 소재보다 더 방수성이 뛰어남
- 얼어붙을 가능성 낮음
- 발전 효율 높음
- 의류부터 비행기 날개까지 다양한 제품을 만드는 데 사용 가능
더 개선할 수 있는 방법
MIT 연구팀은 새로운 소재를 더욱 방수성 있게 만드는 방법을 여전히 연구하고 있습니다. 표면의 능선 수를 늘리면 물방울과 소재 간의 접촉량을 더 줄일 수 있을 것으로 생각합니다. 이렇게 하면 소재가 더 초소수성이 되고 얼음에 더 잘 견디게 될 것입니다.
결론
이 새로운 초소수성 소재 개발은 재료 과학 분야의 중대한 혁신입니다. 의류부터 항공에 이르기까지 다양한 산업에 혁명을 일으킬 잠재력이 있습니다. 연구자들이 소재를 지속적으로 개선함에 따라 앞으로는 더욱 놀라운 응용 분야가 생길 것으로 기대됩니다.