형상기억고분자 산업화 진전
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형상기억합금 비해 코스트 낮아 … 의료용 보조기구에 한정 형상기억소재의 실용화 가능성이 높아지고 있다.형상기억소재는 물질이 일방향 효과인 기계적 변형 또는 양방향 효과인 냉각과 가열 이후에 본래의 형상을 기억하는 능력으로 구조적 상 변형에 기초를 두고 있으며 NiTi 얼로이, CuZnAl 얼로이 등으로 대표되는 형상기억합금(Shape Memory Alloy)과 형상기억고분자(Shape Memory Polymer) 등이 있다. 형상기억소재는 다양한 용도로 활용이 가능하지만 제조코스트가 높아 범용분야에 적용이 어려운 것으로 알려져 있다. 특히, 형상기억합금은 고분자소재에 비해 얼로이 비용 뿐만 아니라 제조에 필요한 금형 등 모듈비용과 가공비용이 높아 단점으로 작용하고 있다. 반면, 형상기억고분자는 취급이 용이하며 가공비용이 낮고 가공이 용이해 어플리케이션에 따라 상용화 가능성이 높게 나타나고 있다. 또 형상회복률 또한 매우 높고 점탄성이나 내화학성 등 다양한 물성을 부여할 수 있어 다양한 소재로 개발이 검토되고 있다. 아울러 열, pH, 전자기장 등 외부 자극에 의해 형상을 변형·고정시키고, 2차 자극으로 변형된 형상을 원래대로 회복시킬 수 있는 것이 특징이다. 형상기억고분자 가운데 상업적 접근이 가장 근접하게 이루어진 것은 PU (Polyurethane)로 가역상과 비가역상(고정상) 2가지 구조이며 가역상은 열 등 외부자극에 의해 유리상에서 용융 혹은 고무형태로 변화하지만, 비가역상은 형태를 변화시키지 않는 구조로 이루어져 있다. 가역상은 외력을 가하면 형상이 쉽게 변화되고, 2차 형상은 냉각으로 고정된 후 다시 열이 가해지면 고정됐던 가역상은 처음 상태인 용융상 또는 고무형태로 변화하고 변형할 때 생긴 엔트로피 탄성에 의해 원래의 상으로 되돌아가게 된다. <화학저널 2010/10/11> |
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