동경공립대학 자원화학연구소 池田富樹 교수, 兪燕蘆 대학원생, 中野成 대학원생 등의 팀은 광에너지를 기계에너지로 직접 변환할 수 있는 고분자 필름을 개발하였다. 배터리와 구동장치를 일절 사용하지 않고 빛을 쬐이는 것만으로 임의의 방향으로 구부리거나 늘리거나 할 수 있어 형상 가공도 가능하다. 성과는 11일 발행의 영국 과학지 ‘네이쳐’에 게재된다.
개발한 고분자 필름은 자외광을 쬐면 막대모양에서 V자형으로 변화하는 아조벤젠이란 분자를 사용한다. 2장의 유리기판 사이에 넣고, 아조벤젠을 액정 상태로 중합 가교 시켜 아조벤젠이 망 모양으로 결합하여 두께 5~60마이크로미터 필름이 된다.
아조벤젠 분자가 일정 방향으로 배향한 필름과 배향하지 않은 필름을 만들어 배향한 필름에 파장 300~400나노미터의 자외광을 쬔 아조벤젠 분자 쪽으로 굴곡, 굴곡된 필름에 500나노미터의 가시광을 쬐이면 평평한 필름으로 돌아온다. 또 직선편광을 쬐인 경우, 그 방향으로 평행하게 굴곡하기 때문에, 직접 편향방향으로 바뀜으로 구부러지는 방향을 마음대로 할 수 있다. 굴곡하는데 걸리는 시간은 1평방 미터당 5미리와트광 강도에서 약 10초정도 고효율 광 에너지를 역학 에너지로 전환할 수 있기 때문에 연료와 구동장치를 사용하지 않고 가동하는 재료제작에도 도움이 된다. 형상가공도 가능하므로 막대상태로 해서 가테테르(Sonde, Katheter) 제일 앞쪽에 붙여, 광화이바와 함께 혈관내에 삽입하면 혈관에 따라 삽입방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 카테테르 등에도 응용할 수 있다. (NK)
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