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오징어의 변색 피부에서 영감을 얻어낸'절연재

2022/4/1 11:46:00 0

University University의 Alon Gorodetsky가 이끄는 엔지니어 팀이 새로운 적외선 반사 금속화 폴리머 필름을 개발했다.이 영감은 오징어의 변색된 피부에서 나온 것으로 알려졌다.이런 복합재료의 절연성능을 조절하면 커피잔부터 운송용기까지 모든 물품에서 역할을 발휘할 수 있을 뿐만 아니라 회수하여 이용할 수 있고 경제적인 대규모 생산도 할 수 있다.

오징어는 이상한 해양 주민으로 외계에서 온 생물로 오해하기 쉽다.날렵한 촉수, 제트추진기, 고지능(연체동물에게), 불안한 인간의 눈을 제외하고는 오징어는 다른 두족류와 마찬가지로 순간적으로 변색하는 능력을 가지고 있다.

오징어는 포식자나 사냥감을 피하거나 일종의 교류 방식으로 색깔을 바꾼다.그것은 내장된 디지털 모니터가 있는 것처럼 이렇게 하는 속도가 매우 빠르다.사실 그것은 이른바'발색단'을 통해 이 장거를 이룬 것이다.이것들은 동물 피부에 색소 입자가 함유된 특수한 낭체다.오징어는 근육을 이용해 주머니를 비틀면 반투명성, 반사성 또는 불투명성을 바꿀 수 있다.

이를 모델로 캘리포니아 대학 오로엔 분교 연구팀은 색소를 옮기는 것이 아니라 열량을 조절하는 복합재료를 생각해냈다.이런 재료는 중합물과 금속으로 만들어져 그 구조를 재배치하여 열량에 대한 반사를 더 많거나 적게 할 수 있으며, 구체적으로는 그에 대한 압력의 크기에 달려 있다.

Gorodetsky는 "우리의 복합재료 중 금속섬은 재료가 느슨해질 때 서로 인접하고 재료가 늘어날 때 분리되어 적외선의 반사와 전송, 열을 제어할 수 있다. 이런 메커니즘은 오징어 피부의 색단이 확장되고 수축되는 것과 유사하며 가시광선의 반사와 전송으로 바뀌었다"고 말했다.

그러나 똑똑한 것은 이런 재료뿐만 아니라 이 단체가 상업과 환경의 측면에서 실용적인 노력을 하는 것이다.연구진에 따르면 알루미늄의 기저에 구리를 바르고 다층 중합물을 도포함으로써 이 신재료는 어떤 권형의 대량 크기로도 생산할 수 있으며, 그 규모 경제는 원가를 평방미터당 약 0.1달러로 낮출 수 있다고 한다.

또 이 필름은 커피잔부터 핸드백, 운반용기까지 모든 것에 사용될 수 있으며, 절연 성능을 조절할 수 있다는 장점이 있어 사람들이 자신의 코코아를 마실 수 있는 온도로 빠르게 낮출 수 있다고 연구팀은 밝혔다.또한 금속을 제거하고 남은 중합물을 재사용함으로써 이런 재료는 전통적인 상업적 방법으로 회수할 수 있다.

지금까지 이 재료는 커피잔 형식으로 테스트를 진행해 표준화된 테스트 조건에서 20배의 적외선 전송 변조와 30배의 열류 강도 조절을 실현했다.이 재료는 압력을 받을 때 반복되는 기계 순환을 잘 견딜 수 있다.

Gorodetsky:"이런 재료는 많은 응용이 있다. 팬데믹 기간에 사람들의 집에 배달되는 부패하기 쉬운 모든 물품을 생각해 보자. 아마존이나 다른 회사에서 보내는 온도 조절이 필요한 소포는 오징어가 깨우친 적응성 복합재료로 만든 안감으로 사용할 수 있다. 이제 우리는 한 번에 큰 재료를 만들 수 있다. 우리가 살 수 있는 많은 재료가 생겼다.면에서 이득을 보는 물건이다."