강자장의 자화력을 이용, 단결정립이 배향한 어퍼타이트를 창제하는데 성공
名古屋대학 공학연구과의 踐井滋生 교수, 산업기술종합연구소 세라믹스 연구부문 생체세라믹스연구그룹의 橫川善之 그룹장, 물질·재료연구기구 재료연구소 미립자 프로세스그룹의 目義雄 디렉터 등 연구팀은 강자장의 자화력(용어참조)을 이용, 단결정립이 배향한 어퍼타이트를 창제하는데 성공했다. 결정배향의 어퍼타이트 창제는 처음으로 특정 단백질을 흡착할 수 있다는 점에서 각종 의료용 재료 등에의 응용을 기대할 수 있다고 한다.
이번에 개발한 프로세스는 踐井교수 등이 제창하고 있는 ‘강자장의 재료과학’을 응용했다는 것이 포인트. 어퍼타이트 분말에 해교제(解膠劑)를 첨가, 용액 속에서 분산시키고 여기에 강자장을 인가, 어퍼타이트의 단결정립을 배향시켰다.
어퍼타이트의 단결정립은 응집하기 쉬우므로 해교제로 하나하나 분산시켜 단결정립이 움직이기 좋은 상태로 만들고, 침강시키면서 12테슬러의 강자장을 가했다. 이로써 단결정립이 배향하므로 그것을 성형, 소성했다.
이 어퍼타이트 성형체의 결정방위를 X선 회절하자, a, b, c면이 배향해 있다는 것을 알았다. 지금까지 어퍼타이트는 흡착특성을 활용하여 분리용 엉킴 충전제 등에 이용되어 왔다. 그러나 작은 단결정 밖에 만들지 못하고 단결정립이 불규칙하게 집합한 다결정체에서 이용되고 있다.
일반적으로 물질은 결정이 배향하면 기능이 향상한다는 것이 알려져 있고, 결정배향이 시재료 개발 방법의 하나가 되고 있다. 이번에 단결정립이 배향한 어퍼타이트를 창제할 수 있었던 것으로 단백질이나 디옥시리보핵산(DNA) 등의 분리정제용 엉킴 충전제, 바이러스 등의 여과제, 뼈 결손부에의 충전제 등에 대한 응용이 기대된다. (NK)
【용어】강자장의 자화력 = 자화력은 자석이 철 등 자성물질을 끌어당기는 힘을 말하는 것으로, 자장에서 발생한다. 일반 자장에서는 비자성물질에 작용하지 않지만 20테슬러를 넘는 강자장 하에서는 물, 플라스틱, 나무 등 비자성물질에도 작용한다. 강자장의 자화력을 활용하여 비자성 물질의 용해, 응고, 기상증착, 전해의 프로세스에서 결정방위의 배향과 석출상의 방향제어를 지향하는 것이 강자장의 재료과학.
기사를 사용하실 때는 아래 고유 링크 주소를 출처로 사용해주세요.
https://www.cerazine.net