나노기술 및 정책 정보

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이화학연구소(RIKEN) 방사광과학연구센터 방사광이미징이용시스템개발팀 연구그룹이 X선광자상관분광법(XPCS)을 이용하여 유리전이온도(glass transition temperature) 부근의 유리 상태에서 볼 수 있는 분자 운동의 불균일성이 ‘전단(shear) 변형’을 가함으로써 해소되는 현상을 관측하는 데 성공함. 액체와 고체의 성질을 겸비한 유리 상태를 정의하는 것은 매우 어려운 것으로, 유리 상태를 이해하기 위해서는 유리를 구성하는 분자의 운동을 이해할 필요가 있으며, 분자 운동이 빠른 영역과 느린 영역이 혼재하는 불균일성이 이러한 유리 상태를 특징짓는 열쇠일 것이라 생각됨. 연구진은 대형방사광시설 ‘SPring-8’에서 XPCS을 이용하여 유리전이온도 부근에서 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate)의 분자 운동을 나노미터 수준에서 조사한 결과, ‘전단 변형’에 의해 분자 운동의 불균일성이 해소되어 분자 운동 속도가 균일해지는 것을 확인함. 본 연구 성과는 마찰과 응력 하에서의 분자 운동에 대한 이해를 도움으로써 향후 외부 힘에 대해 튼튼한 소재를 개발하는데 기여할 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Physical Review Letters’ (Dynamical heterogeneity near glass-transition temperature under shear conditions) 온라인 판에 곧 게재됨.