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Self-healing기능이 있는 새로운 코팅 기술
미국 펜실베이니아 주립대학교의 한 연구팀이 self-healing 기능 뿐만 아니라 독성물질로부터 보호기능이 있는 보호복용 직물을 제조할 수 있는 새로운 공정을 개발하였다.
이 공정은 layer-by layer 코팅으로, self-healing 기능을 갖는 고분자 전해질 층을 형성시킬 수 있는 liquid series에 간단히 담그는(dipping) 것만으로 이루어진다.
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ACS Applied Materials & Interfaces에 묘사된 방법에 따르면, 이 코팅은 물과 같은 안전한 용제 환경 하에서 저비용이면서 간단한 장치로 산업생산이 가능하다. 고분자 전해질 코팅은 양전하와 음전하로 하전된 폴리머로 이루어진 것으로, 이 경우에는 오징어 빨판의 치아단백질 내에 들어 있는 폴리머로 이루어졌다.
“패션디자이너들은 단백질로 이루어진 울이나 실크 등의 값비싼 소재를 사용하나 이들 소재는 self-healing 기능은 없기 때문에 우리는 매우 저렴한 비용으로 보통의 섬유소재에 self-healing 기능을 부여하는 방법을 모색해 왔다.”고 밝히는 이 대학의 Melij C. Demirel 교수는, “우리는 이제 모든 의류를 간단한 침적 방법으로 보다 진보된 소재로 탈바꿈 시킬 수 있게 되었다.”고 강조하였다.
그밖에 이 코팅 과정에서는 효소도 함유시킬 수 있는데, 예를 들면 요소를 암모니아와 이산화탄소로 분해하는 요소분해효소 우레아제(urease)와 같은 생물학적 및 화학적 효과를 갖는 효소를 캡슐화 시켜 함께 코팅하는 등 주문에 따라 대상 약물에 맞는 효소를 선정해 사용할 수 있다.
수많은 독성물질은 피부를 통해 흡수될 수 있다. 제초제와 살충제로 많이 사용하고 있는 인산화합물의 경우에는 피부를 통해 쉽게 흡수되어 치명적인 유전자 증을 발생시킬 수 있는 물질이다. 이들 약품의 일부 역시 신경작용제로 사용한 적도 있다.
보고서에 따르면, Self-healing 필름에 함유되어 있는 유기인산화합물 분해물과 효소는 이들 유해물질의 독성을 막아 피부노출을 최소화 해 줄 수 있다. 이 오징어 빨판 치아단백질은 수분의 존재 하에서 self-healing되기 때문에 사용 중에 발생한 미세 균열이나 손상은 세탁 과정에서 모두 원상태로 되돌아온다.
유해화학물질을 제조하는 환경의 경우 사고위험성이 있는 화학물질 방출을 방지할 수 있는 적절한 효소의 조합으로 코팅된 작업복이 필요하다. 가까운 미래에는 이렇게 코팅된 의류가 의료분야에서 환자의 회복속도를 높이고 2차 감염을 최소화할 수 있는 용도로의 사용이 확대될 것으로 예상된다.
다음은 Self-healing이 코팅된 섬유가 손상된 경우 수분에 의해 회복되어 가는 모습을 나타낸 것이다.
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자료원 : July 27th, 2016(http://www.innovationintextiles.com)
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