d라이브러리

철로 만든 무거운 군장을 짊어진 군인과 무거운 철 보형물을 달고 있는 환자에게 희소식이 될 만한 연구결과가 발표됐다. 미국 미시건대 화학공학과 니콜라스 코토브 교수팀은 진흙과 고분자 물질을 이용해 철만큼 단단하면서도 무게는 더 가벼운 플라스틱을 만들었다고 ‘사이언스’ 10월 5일자에 발표했다.

진흙은 우리 눈으로 보기엔 약하고 말랑말랑한 물질이지만 진흙을 구성하는 ‘클레이 나노시트’라는 판 모양 분자 구조는 탄소나노튜브만큼 강도가 세다.

코토브 교수팀은 튼튼한 플라스틱을 만드는데 진흙의 이런 특성을 이용하고자 나노시트를 여러 개 겹쳤다. 하지만 오히려 강도가 약해졌다. 나노시트 사이의 결합구조가 매우 약했기 때문이다.

연구팀은 끈적끈적한 폴리비닐알코올이라는 고분자 물질을 나노시트 사이에 넣어 말리면 결합력이 커진다는 사실을 알아냈다. 수소결합이 일어나 각 나노시트의 강도가 그대로 유지된 것이다. 연구팀은 나노시트를 300겹까지 붙이는데 성공했고, 철보다 가볍고 튼튼한 이 물질에 ‘플라스틱 철’이라는 이름을 붙였다.

코토브 교수는 “이 플라스틱은 식품을 포장하는데 쓰는 랩만큼 두께가 얇고 투명해 사용하기 편리하다”며 “경찰이나 군인의 장비, 무인조종항공기, 의료기기 등에 쓰이는 철을 대체할 수 있을 것”이라고 설명했다.