였다. 먼저 천연 유래의 거미줄은 [그림 1 (A)]와 같 이 변형률(strain)과 응력(stress)간의 관계가 초기의 낮은 변형률에서는 선형적인 거동을 보이다가 항복점 (yield point)을 지나서는 연화현상(softening)을 보 이는 구간을 지나서, 급격하게 뻣뻣해지는(stiffening) 특성을 보이다가 결국 파괴로 이어지는 특성을 보인 다. 이 경우는 [그림 1]에서 보는 바와 같이 외부 자 극에 대해서 국부적인 파괴로 이어졌다. 이와 같은 천 연 유래 거미줄의 역학적 특성과 달리 선형 탄성 거동 을 보이는 경우 [그림 1 (B)] 및 선형 탄성-소성 거 동[그림 1 (C)]을 보이는 경우는 파괴 범위가 천연
유래 거미줄의 특성을 가정한 경우보다 훨씬 광범위 하게 나타나는 것으로 나타났다 (이들 경우 모두 천 연 유래 거미줄과 같은 파괴 변형률과 응력을 가지고 가정하였다). 또한 [그림 1]의 맨 오른쪽 컬럼의 데이 터에서 보는 바와 같이 천연의 거미줄로 구성된 경우 가 응력이 국부적으로 집중되고 넓게 퍼지지 않는다 는 사실이 발견되었다. 이 연구는 거미집의 안정성에 대한 새로운 시각뿐만 아니라 고기능성 신재료 설계 에 대한 새로운 아이디어를 제시할 것으로 판단된다 [Cranford
et al., Nature, Vol. 448822, p. 72 (2011)].
146…NICE, 제30권 제2호, 2012
신기술 소개
하이드로젤은 약물전달(drug delivery)와 분자체 (molecular sieving) 등의 광범위한 생명공학기술 분 야에서 널리 활용되는 점탄성(viscoelastic) 물질이다.
마찬가지로 오가노젤의 경우도 의약품이나 광학 기술
등에 널리 활용될 수 있어 많은 연구가 진행되고 있 다. 그런데 경우에 따라 친수성과 소수성을 특성을 모 두 포함하는 오가노-하디로젤에 대한 요구가 있는데, 최근 MIT 화학공학과의 Patrick Doyle 교수팀은 온
나노에멀젼으로부터 얻어진 새로운 형태의 메조포러스 오가노-하이드로젤
(Mesoporous Organohydrogels from Thermogelling Photocrosslinkable Nanoemulsions)
그림 1. (A) 온도에 따른 저장 모듈러스(storage modulus)의 변화. (B) 주파수와 손실 및 저장 모듈러스(storage and loss moduli) 간의 관계[Helgeson et al., Nat. Mat., doi:10.1038/nmat3248(2012)].
NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 30, No. 2, 2012…147 도를 올리고 내림에 따라 가역적으로 액체-젤의 전환
이 일어나는 새로운 형태의 오가노-하이드로젤을 보 고하였다. 이들이 발견한 오가노-하이드로젤은 poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA)와 SDS (계 면활성제)를 포함하는 수용성 매질에 poly (dimethyl siloxane)(PDMS)을 분산시킨 나노에멀젼으로부터 만들어졌다. [그림 1 (A)]에서 보는 바와 33-36℃근 방에서 레오미터(rheometer)로부터 얻은 저장 모듈 러스 (storage modulus)가 급격하게 증가하는 것으 로 보았을 때, 이 온도근방에서 젤화(gelation)가 일어 나는 것을 알 수 있다. [그림 1 (B)]의 주파수 스윕
(frequency sweep) 결과에서도 손실 모듈러스(loss modulus)와 주파수의 관계가 G″~ω의 비례관계가
