버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구팀은 고무 및 바보 같은 퍼티와 같은 부드러운 재료가 분자 수준에서 변형에 어떻게 반응하는지 연구하는 새로운 기술을 개발했습니다. Nature Materials 저널에 발표 된이 결과는 광범위한 응용 분야를위한 특성이 향상된 재료를 설계하고 엔지니어링하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다.
연구 책임자 Ting Xu는“소프트 재료는 우리 주변에 어디에나 있습니다. "그들은 타이어에서 장난감, 의료 임플란트에서 식품 포장에 이르기까지 모든 것에 사용됩니다. 그러나 지금까지 우리는 이러한 재료가 변형 될 때 분자 수준에서 어떻게 행동하는지 연구 할 좋은 방법이 없었습니다."
"단일 분자 힘 분광법"이라는 새로운 기술은 작은 유리 바늘을 사용하여 개별 분자의 기계적 특성을 조사합니다. 분자의 한쪽 끝을 유리 바늘에, 다른 쪽 끝을 표면에 부착함으로써, 연구자들은 분자에 힘을 적용하여 그것이 어떻게 반응하는지 측정 할 수 있습니다.
연구원들은 단일 분자 힘 분광법을 사용하여 고무, 바보 퍼티 및 젤라틴을 포함한 다양한 소프트 재료를 연구했습니다. 그들은이 물질들이 모두 변형과 비슷한 반응을 보인다는 것을 발견했다.
Xu는“이것은 예상치 못한 일이었다. "우리는 부드러운 재료가 늘어날 때 더 많은 준수가 될 것이라고 생각했지만 그 반대는 사실이라는 것을 알았습니다."
연구원들은 변형하에있는 부드러운 물질의 강화가 분자가 서로 상호 작용하는 방식의 변화 때문이라고 생각합니다. 이들 물질이 늘어나면 분자는 더 정렬되어 서로 더 강한 결합을 형성한다. 이것은 재료를 더 엄격하게 만듭니다.
이 연구의 결과는 광범위한 응용 분야를위한 특성이 향상된 재료를 설계하고 엔지니어링하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 연구원들은 그들의 결과가 마모에 더 강한 새로운 재료를 만들거나 조직 수리를 촉진하기 위해 의료 임플란트에 사용될 수있는 새로운 재료를 만드는 데 사용될 수 있다고 말합니다.
Xu는“우리는 분자 수준에서 소프트 재료의 기계적 특성을 이해하는 데 도움이되는이 새로운 기술의 잠재력에 대해 흥분하고 있습니다. "우리는이 지식이 광범위한 응용 분야에 대한 특성이 향상된 새로운 재료의 개발로 이어질 수 있다고 생각합니다."
