| 고분자 플라스틱 표면의 고무모양 역학적 거동 발견 | ||
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  저장이공대학교 Zuo Biao(左彪) 부교수 연구팀은 미국, 일본 연구팀과 공동으로 표면 고분자 운동 메커니즘 연구를 통해 단단하고 부서지기 쉬운 고분자 플라스틱 표면이 고무모양의 역학적 거동을 나타냄을 발견했다. 해당 새로운 발견은 고분자 재료의 마모, 마찰, 접착, 자기치유 등 다양한 계면 현상 본질에 대한 학계의 이해를 심화시켰다. 관련 연구 논문은 국제학술지 “Nature”에 게재되었다. 고분자 표면 분자가 매우 높은 운동 능력을 가지고 있다는 것은 학계에 알려졌지만 고분자 플라스틱 표면 분자의 운동 상태와 역학적 거동은 여전히 미스터리이다. 연구진은 미세액적(microdroplet)를 이용하여 고분자막 표면의 나노 스케일 변형을 유도하여 고분자재료 표면 나노 크리프를 연구하는 방법을 개발하였다. 따라서, 완화시간 범위가 6-8개 수량급에 달하는 넓은 시간영역, 다중 스케일의 고분자 동역학을 특성화하는 새로운 방법을 구축함으로써 플라스틱 고분자 표면 동역학적 특성화의 어려움을 해결했다. 이론과 시뮬레이션을 결합한 심층 연구를 통해 연구진은 최종적으로 표면 고분자 사슬 확산을 제어하는 “의사 얽힘” 메커니즘과 표면 “순간 고무모양” 고분자물리의 새로운 현상을 발견했다. 즉 단단하고 부서지기 쉬운 고분자 플라스틱 표면은 유연한 고무와 유사한 성질을 나타낸다. 기존의 인식에 의하면 플라스틱 표면이 매우 단단하고 변형되지 않는다. 해당 연구 결과에 따르면, 플라스틱 표면에는 수십개 원자층 두께의 한층의 부드러운 고무층이 존재한다. 따라서 기존의 많은 고분자 관련 표면 현상이 합리적으로 설명될 수 있다. 해당 연구 결과는 고체 고분자 표면 분자 동역학 및 기계역학에 대한 이해를 심화시켰으며 계면 과학 및 고분자 과학의 중요한 학술적 돌파구로 고분자 재료 계면 특성 조절 및 가공, 성형, 특성 제어를 위한 새로운 아이디어를 제공한다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/8/463770.shtm |
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