다양화하는 신소재 (1999/07/22) |
산업소재의 시황은 저조하지만 기업이나 대학의 연구소에서 21세기의 신소재를 목표로 한 연구가 착실히 진행중이다. 연구수준으로는 종래의 상식을 파괴하는 신소재가 등장하고 있어, 실용화로의 출시를 기다리고 있다. 고온에 강할 뿐 아니라 단단하고 경량인 세라믹. 결점은 부서지기 쉬운 것이지만 이 약점을 극복하는 신소재의 개발이 연잇고 있다. 이수주세라믹연구소가 개발한 새로운 세라믹이 그 하나이다. 이 세라믹은 질화규소와 탄소섬유를 조합한 복합재료로 부서지기 쉬운 종래의 복합재료의 2.5배로 철강재료정도에 이르고 있다. 금속에 비하여 부식이나 마모가 적기 때문에 선박용 디젤엔진이나 공작기계의 부품등에 응용할 수 있다. 우베흥산도 내열성이 높고 부서지지 않는 세라믹을 개발하고 있다. 벌집과 같이 6角柱의 탄화규소가 공간 없이 나열된 구조를 가지며, 고온과 파괴에 강하다. 160℃까지 가열하여도 실온에서의 강도를 유지한다. 이밖에 닛산자동차등의 연구그룹은 강도가 있고 열전도도가 좋은 세라믹을 개발하였다. 질화규소에 이토리움이나 네오지움등의 산화물을 가하는 것으로 결정구조를 변화시켜 열전도율을 종래의 5배 이상 높혔다. 가스터빈이나 엔진등에 사용하면 열이 도망가지 쉽기 때문에 냉각장치가 불필요하게 되는 잇점이 있다. 세라믹은 가까운 장래에 금속을 대체하여 자동차나 항공기의 엔진등에 사용될 것이다. 한천과 같은 "겔"이라 부르는 물질도 신소재로서 주목받고 있다. 투명한 재료이지만 물질자체가 주위의 환경에 따라 움직인다던지 물질을 흡수하거나 방출하는 성질을 갖는다. 동경이과대학의 연구그룹이 개발한 아크릴아미드의 겔은 두께가 0.1mm의 미세한 齒를 갖는 빗형 구조이다. 주위의 액체에 전장을 거는 것으로 齒 부분의 겔을 구부린다거나 똑바르게 한다든지 자유자재로 변형 할 수 있다. 기계구조가 없기 때문에 이 겔은 구동장치로서 극한적으로 작게 할 수 있다. 마이크로머신등에 이용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 소형의 인공장기의 가동밸브 등에도 이용할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 겔은 의료면에서의 이용도 시도되고 있다. 帝人은 붙이는 약으로서 이용하는 것을 목적으로 새로운 겔을 개발하였다. 물을 피하면서 약을 피부로부터 효율적으로 흡수시키는 기능을 부여하였다. 화끈거리지 않는 붙이는 약으로서 실용화하려고 생각하고 있다. 미국의 벤쳐기업에서는 체온으로 고무상으로 고화하는 겔을 신발밑창으로 한 상품을 개발하고 있다. 벗을 때마다 발의 형태로 밑창이 변형하는 구조이다. 아이디어는 다양하며 현재는 일부의 식품등에 밖에 이용되고 있지 않은 겔이지만, 금후에는 기능성 물질로서 다양한 분야에서 사용될 전망이다. |