안녕하세요!
WISEAI입니다 :D

여러분! 물건이 자동차에 치이거나
코끼리와 같은 무거운 동물에 밟히면 어떻게 될까요?

아마도 형태를 알아보기 힘들정도로
망가지지 않을까 싶은데요.

오늘은 무거운 무게로 누르거나 세게 치여도
원래 형태로 완전히 회복할 수 있는
물질이 개발되었다 하여
여러분께 소개해드리려 합니다.

함께 알아보러 가실까요?

앞서 설명드린
코끼리에 밟혀도 멀쩡한 물질은
<슈퍼젤리>라고 불리는 물질입니다.

전체 성분의 80%가
물로 구성되어 있음에도 불구하고
물이 아닌 나머지 20%성분이
기계적 특성을 제어하는
폴리머 조직으로 구성되어 있는데요.

이것을 압축시키면
단단한 초경질 유리처럼
단단해지는 특징을 갖는답니다.

특히 슈퍼젤리처럼 부드러운 소재에서
이렇게 우수한 저항력이 적용된 것은
최초라고 알려져 있어
더욱 대단한 개발이라고 할 수 있죠!

지금부터는 슈퍼 젤리의 특징에 대해
알아보겠습니다.

슈퍼 절리의 특징 첫 번째,
바로 하이드로젤이라는
성분을 사용했다는 점입니다.

하이드로젤이란,
다량의 수분을 함유하면서도
쉽게 분해되지 않는 친수성 중합체로

주로 피부 미용을 위한 마스크팩이나
소프트렌즈의 재료로 사용되고 있습니다.

압축시켜도 부서지지 않고
견딜 수 있는 하이드로젤을 만드는 것은
어렵기 때문에
슈퍼 젤리의 성분을 사용해
고무처럼 신축성이 좋고
강인성과 자가치유능력 등의
흥미로운 특성을 가지도록 만들었죠.

슈퍼젤리의 두 번재 특징으로는
화학적 결합이 가능한 가교제 사용입니다.

부드러우면서도 단단히 압축 가능한
하이드로젤을 만들기 위해

2개의 서로 다른 분자를 화학적으로 결합시킬 수 있는
가교제가 필요해요.

따라서 슈퍼젤리를 만들 때
압축을 견딜 수 있는
하이드로젤을 만들기 위해
쿠커비투릴이라는 물질을 이용했습니다.

나노캡슐로 알려져 있는 쿠커비투릴은
내부가 텅 비어 있어
다양한 분자나 이온이 들어갈 수 있는
특징을 가지고 있는데요.

바로 이 내부에 정상보다
더 오래 머무를 수 있는 게스트 분자를 설계해
폴리머 조직이 촘촘하게 연결되면서
압축을 견딜 수 있도록 했답니다.

특히 쿠커비투릴 안에 들어가는
게스트 분자의 화학구조 변경만으로
압축 강도를 쉽게 제거할 수 있어,

고무같은 상태에서
유리같은 단단한 상태까지
하이드로젤의 기계적 성능과
물질의 역동성이 변할 수 있다고 해요.

여러 방면으로 사용이 가능한
슈퍼 젤리의 사용화를 위해
여러 실험을 진행했다고 하는데요.

슈퍼 젤리가 움직이지 않도록 고정시킨 후
1.2톤의 차량의 그 위를
앞뒤로 몇 번이고 지나가는 실험을 진행했는데

슈퍼 젤리의 모양이 전혀 변하지 않고
유지된 것을 확인할 수 있었습니다.

이 밖에도 슈퍼 젤리를 이용해
하이드로젤 압력센서를 개발한 다음
서서 걷고 점프하는 등
인간의 움직임을 실시간으로
모니터링하기도 했죠.

이러한 실험을 통해
앞으로 소프트 로봇공학과
바이오 일렉트로닉스 분야에
슈퍼젤리가 활용될 것으로 전망하고 있으며,

무릎 연골의 대체물 등
생체 의학 분야에도
잠재적으로 광범위하게
응용될 수 있을 것으로 예상됩니다.

오늘은 아무리 강한 압력에도
그 모양을 유지하는
슈퍼 젤리에 대해 소개해 드렸습니다.

현재 생명공학, 전자 공학을 비롯해
재료 과학 전문가들과 협력하여
슈퍼 젤리를 생체의학 및 바이오일렉트로닉스 분야에
응용시키기 위해
노력하고 있다고 합니다.

앞으로 더 발전해
우리 일상생활에서 만날
슈퍼젤리를 기대해 보는 건 어떠실까요? :)