나노기술 및 정책 정보

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● 미국 University of Wisconsin–Madison의 Ramathasan Thevamaran 교수 연구팀이 총알과 같은 고속 발사체의 충격으로부터 에너지를 분산시켜 생명체를 보호하는 소재인 강철, 케블라보다 더욱 성능이 우수한 나노섬유를 제작

● 연구팀이 제작한 나노섬유는 훨씬 더 가벼운 무게에서도 다른 재료를 능가하는 보호 능력을 보유

● 본 재료를 만들기 위해 연구팀은 케블라 나노섬유를 합성하였으며, 여기에 소량의 탄소 나노튜브 매트를 포함시킨 결과, 섬유들 사이에서 수소 결합이 발생

● 수소 결합은 나노섬유들 사이의 상호작용을 변형시켰고, 케블라 나노섬유와 탄소 나노튜브의 적절한 혼합과 함께 전체 물질의 성능을 향상시킴.

● 수소 결합은 끊어지고, 다시 형성되는 과정을 통해 많은 양의 에너지를 소멸시키며, 강성을 부여하여 나노섬유 매트를 단단하게 만드는 작용을 수행

● 이렇게 만들어진 나노섬유 매트는 빠른 속도로 움직이는 작은 발사체의 충격을 소멸시키는 것에 탁월하며, 매우 높은 온도와 낮은 온도에서 모두 안정적이기 때문에 극한 환경에서도 사용 가능

※ 용어설명

- 나노섬유: 사람 머리카락 굵기의 100분의 1보다 가는 실인 극세사보다 더욱 얇고 가는 100nm(나노미터) 이하의 섬유

※ ACS Nano 게재(2021.12.06.), “Extreme Dynamic Performance of Nanofiber Mats under Supersonic Impacts Mediated by Interfacial Hydrogen Bonds”