강철보다 단단하고 플라스틱처럼 가벼운 신물질을 "불가능"이라 불리는 방법으로 개발

밀도가 강철의 약 6분의 1밖에 안 되는데도, 강도는 강철의 약 2배. 가볍고, 간단하게 제조할 수 있고, 심지어 액체가 완전히 통하지 않을 가능성도 내포한 신소재 "2DPA-1"이 개발된다는.

 


매사추세츠 공과대학의 Yuwen Zeng 등이 개발한 "2DPA-1"은 주로 멜라민으로 구성되어 있고, 눈의 결정 등에서 볼 수 있는 자기 조직화 과정으로 평면 상에 퍼지는 물질이다.

분자끼리 다수 결합한 폴리머는 통상 3차원적으로 팽창하는 것으로, 시트와 같은 2차원 구조를 취하는 것은 불가능하다고 여겨져 왔다. 그러나 Yuwen 씨 등은 폴리아라미드로 불리는 새로운 중합반응 프로세스를 고안해, 2차원적으로 성장하는 물질을 만들어 내는데 성공한 것으로 알려졌다.



2DPA-1의 변형되기 어려운 탄성률은 방탄 유리의 4~6배, 강철의 약 6분의 1 밀도이면서 항복강도는 강철의 약 2배라는 것. 또 하나의 중요한 특징은 빈틈없이 결합하기 때문에, 기체를 통하지 않는다는 것이며, 장기적으로 기체나 액체를 완전히 통하지 않는 극히 얇은 시트를 개발할 수 있을 것으로 전망된다는 것.

 


Yuwen 씨 등은, "성장의 과정은 용액 속에서 자연스럽게 발생합니다. 이번 연구의 진보에 의해, 매우 얇음에도 불구하고 매우 강력하다는 재료의 성형이 훨씬 용이해졌습니다"라고 말하며, Yuwen 씨 등은 2DPA-1이 어떻게 형성되는지, 분자 구성을 변경할 수 있는지에 대해 더 자세히 연구하고 있다고 한다.