유사다이아몬드 탄소의 마찰과 생물학적 거동에 관한 개관(An overview on tailored tribological and biological behavior of diamond-like carbon)

전문가 제언

□ 무정형 수소화 탄소로 알려져 있는 유사다이아몬드 탄소(Diamond-Like Carbon, DLC)는 대표적으로 높은 경도와 저마찰 특성을 가지고 있다. 하지만 이러한 특성들은 증착조건과 마찰 실험에 사용되는 장치에 따라 다양한 결과를 얻을 수 있으며, 특히 수소, 산소, 상대습도는 DLC 코팅의 마찰 거동에 심각한 영향을 미친다.

□ 다양한 응용분야에 적합한 DLC의 특성을 부여하고 개질하기 위해서 필름 내에 다양한 원소를 도입하는 방법이 시도되고 있다. DLC는 이종의 원소를 도입하기가 매우 용이하며, 합금화 후에도 무정형 상은 유지되는 특성을 보인다. 즉, 이러한 기술을 이용하여 열안정성, 경도, 마찰 특성, 전기전도도, 표면에너지, 생체반응성 등을 적절하게 조절 할 수 있다.

□ 생체적합성과 혈액적합성을 가지고 있는 DLC 코팅은 다양한 임플란트에 적용가능하며, 생체에 적용 시에도 다양한 원소의 부가에 의해 필름 표면 개질이 용이하므로 생체반응성을 조절하는데 유리하다. 그 예로서 실리콘 산화물을 부가하는 경우 인공혈관의 염증반응과 혈전형성을 억제하는데 탁월한 효과를 나타내었으며, 티타늄을 도입할 경우 단백질의 흡수 및 세포의 분화 과정에 영향을 미쳤다. 또한 Ca-O를 부가하면 젖음각을 감소시키고 세포의 형상 및 조직 세포의 생존능력을 개선하는 결과를 얻을 수 있었다.

□ DLC는 저마찰 특성과 경도로부터 우수한 내마모 특성을 나타내고 생체반응 특성을 동시에 가짐으로써 생체 내에 인공관절의 마모현상을 억제하는 코팅 물질로 주목받고 있다. 하지만 체외에서 마찰 실험 시 다양한 윤활액에 따라 상반된 결과를 나타내고 있다. 이것은 마찰 표면에서 단백질의 흡수에 의한 효과가 다르고 전이층의 형성 양상이 다르기 때문으로 여겨지며 실제 생체 내 실험에서 밝혀진 바는 아직 없다.

저자

Hauert, R.; Muller, U.

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2003

권(호)

12(2)

잡지명

Diamond and Related Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

171~177

분석자

황*룡

분석물

• 유사다이아몬드 탄소의 마찰과 생물학적 거동에 관한 개관.pdf [174,819 byte]

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