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삿갓조개 이빨, 가장 강한 생체재료
연구소 2015-09-18 4333

삿갓조개 이빨, 가장 강한 생체재료

 

지구상에서 가장 강한 재료를 찾고 있는 과학자들은 삿갓조개 이빨이 이 세상에서 가장 강한 생체재료라는 점을 발견하였다.

Kevlar보다 강하고 거미줄보다 질긴 이 소재는 구분이 없는 심해 복족류 동물 내에서 발견되는 minisqule(minuscule : 미세 소문자) 구조를 하고 있는 것으로 밝혀졌다.

삿갓조개는 끈끈이 생물로, 평편하기는 하나 줄 고랑이 새겨진 원뿔형 모자를 더 닮았다. 이 창조물은 겨우 5센티(2인치) 정도로, 이들의 이빨은 1mm(0.04 inches)보다 짧다.

삿갓조개 이빨은 치설에 혀처럼 배열되어 있어 조류를 긁어 먹을 수 있는 구조를 하고 있는데 포인트는 곡선 모양과 미네랄인 침철광이 함유되어 있다는 것이다.

삿각조개 이빨의 형태와 조성이 막대한 힘을 발휘하고 있다는 의미로, 침철광의 모스 경도는 약 5.0~5.5이다.

삿갓조개 이빨은 지금까지의 생물학적 재료 중 가장 강한 재료로 알려진 거미줄보다 10%나 강해 이를 대체하려고 하고 있다. 영국의 Portmouth 대학의 Asa Barber와 그의 연구팀들은 이에 대한 연구를 지속하고 있다.

연구팀들의 발표 자료에 따르면, Kevlar의 경우 인장강도가 3.0~3.5 GPa이고 거미줄 섬유는 4.5GPa인 것에 반해 삿갓조개 인장강도는 6.5GPa이나 된다.

 

과학자들은 현재 삿갓조개의 구조로부터 영감을 얻어, 섬유재료로부터 우수한 기계적 특성을 얻기 위한 섬유의 특수 구조를 찾는데 주력하고 있다.

삿갓조개의 강도가 그 크기에 관계없이 강한 특성을 발현하기 때문이다. 이는 일반적으로 큰 구조가 작은 구조보다 쉽게 부서지기 쉽다는 것으로, 크기는 더 이상 강함이 아님을 삿갓조개가 보여주고 있다는 것이다.

연구진에 따르면, 삿갓조개 이빨은 방탄조끼나 자전거 프레임 등에 사용하고 있는 나노파이버보다도 더 얇다. 이 발견은 특히 자동차 산업에 적용될 수 있을 것인데, 구조적 특징이 강함과 가벼움을 동시에 해결할 수 있을 것이기 때문이다.

 

* 출처 : http://www.calvin.edu (Feb. 26. 2015)

 

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