생명체처럼 자가회복하는 플라스틱
40년 전 세상에 처음 모습을 드러낸 플라스틱은 철을 제치고 세상에서 가장 많이 사용되는 소재가 되었습니다. 플라스틱은 저렴할 뿐만 아니라 가단성(Malleability) 또한 좋아 생활 전반에서 널리 사용되게 되었죠. 하지만 플라스틱은 치명적인 단점이 하나 있습니다. 여러 금속 물질들과는 달리 깨지거나 손상되면 수리할 수 없다는 것인데요. 이러한 플라스틱의 맹점을 극복하는 방법들이 개발되고 있다고 합니다.
일리노이 대학 어바나 샴페인 캠퍼스(University of Illinois at Urbana-Champaign)의 낸시 소토스(Nancy Sottos)는 자가회복 능력이 있는 플라스틱 재료 개발의 선도자입니다. 소토스는 금속 구조물의 피막으로 사용되는 플라스틱 코팅재를 개발했습니다. 다리, 선박 등의 금속 구조물에 사용되는 이 플라스틱 코팅재는 수지와 촉매제가 들어있는 캡슐을 포함하고 있는데, 플라스틱 코팅에 충격으로 균열이 생기게 되면 이 캡슐이 터지면서 균열을 메우도록 설계되어 있다고 합니다.
이뿐만 아니라 소토스는 얼마 전 실험실 환경에서 반복적인 자가 회복 능력을 갖춘 새로운 플라스틱을 개발하는 데 성공하기도 했습니다. 이 플라스틱은 내부에 수로와 같은 미세한 관이 있고 플라스틱의 균열을 치료할 수 있는 특수 물질을 이 관을 통해 흘려보낼 수 있다고 합니다. 소토스는 이 플라스틱이 실험실 환경에서 최대 30회까지 균열을 자가 회복하는 데 성공했다고 밝혔습니다.
미시간 대학의 스콧 자바다(Scott Zavada) 연구원은 훨씬 야심 찬 계획을 추진하고 있습니다. 화합물층 사이에 공기에 반응하는 특수 액체를 샌드위치처럼 끼워 넣은 것인데요. 외부의 화합물층에 균열이 생겨 공기가 침투하게 되면 이 액체가 1초 안에 굳으면서 균열을 메운다고 합니다.
플라스틱 신소재 개발의 선구자 소토스(Sottos) 연구원은 그녀의 궁극적인 목적은 영원히 자가회복하는 플라스틱 소재를 개발하는 것이라 밝혔습니다. 우리의 신체나 생태계처럼 말이죠. (Popular Science)