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산업용 섬유 정보

‘금속보다 강한’ 하이드로겔/섬유 복합재료 개발

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작성자 한국화섬협회 작성일17-03-02 10:53 조회1,623회

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​화섬정보 3.2 

훗카이도 대학의 연구팀은 하이드로겔을 이용한 보강소재 개발에 집중하고 있음. 동 소재를 이용하여 생체 구조용 재료로써 활용을 모색하고 있지만 아직까지는 장기간 사용에 대한 신뢰성과 내구성이 충분하지 않은 상태임.

 

이러한 문제를 해결하기 위하여 연구진은 일반적으로 강화 플라스틱을 생산하는 것과 동일한 방법을 사용하여 수분이 비교적 많이 함유된 하이드로겔에 유리섬유를 결합해 굴곡이 가능하면서도 견고한 소재를 만들었는데, 이는 양쪽성전해질(polyampholyte, PA)겔과 직경이 10μm 가량의 강한 인장재료가 혼합된 유리섬유를 결합한 복합재료임. 제조과정을 간단히 하면 PA전구체 용액에 섬유를 담궈 중합하는 것임.

 

단독으로 사용할 경우, 섬유강화 하이드로겔의 파괴까지 필요한 에너지가 유리섬유보다 25배, 기존 하이드로겔보다 100배 컸음. 이처럼 소재간 결합을 통해 효과를 높일 수 있음. 연구진은 섬유의 인성이 증가함에 따라 섬유와 하이드로겔 간의 이온결합에 따른 인성이 증가한다는 이론을 증명하였음. 또한, 최근 개발된 섬유강화 하이드로겔은 탄소강에 비해 5배 강한 것으로 나타남.

 

연구팀은 "수분이 40% 포함한 섬유강화 하이드로겔은 환경 친화적이다."라고 함. 또한 “금번 개발한 소재는 패션 및 일반 산업용도 외에도 견고하고 내구성을 갖춘 인공 인대와 힘줄로 사용될 수 있을 것이다.” 라고 덧붙힘.R

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