생체모방 표면의 분자 트라이볼로지

전문가 제언

관절의 연골표면이나 안구표면과 같이 친수성 표면의 습윤조건에서 나타나는 낮은 마찰이나 윤활특성은 관심이 높은 연구대상이다. 무릎이나 손가락 관절의 마찰계수는 0.0001~0.03이지만 이를 물의 존재만으로 설명할 수 없다. 물은 점성이 낮고 경계윤활막을 형성하기 어렵지만 생체는 특수한 당 단백을 물에 용해시켜 적절한 점성을 획득하고 생체관절은 물 윤활을 실현한다.

 

물고기, 미꾸라지의 표면이 미끈미끈한 것은 단백질과 결합한 무코다당류의 함수물질로 된 점액으로 덮여져 있기 때문이다. 무코다당류는 많은 이온성 관능기를 갖는 고분자전해질이다. 이 전해질표면을 장시간에 안정적으로 친수화하는 데에는 폴리머분자의 한 쪽 끝을 화학적으로 재료표면에 고정시켜(grafting) 폴리머브러시(polymer brush)라는 구조체를 만드는 방법이 적합하다.

 

폴리머브러시는 기판표면에 미리 중합개시점이 되는 관능기를 고정시키고 여기에 단량체를 반응시키면서 폴리머를 서서히 성장시키는 방법을 많이 이용한다. 폴리머브러시 한쪽 끝은 공유결합으로 고체표면에 강하게 접합하므로 마찰이나 세정에 따른 박리발생이 어렵고 온도변화에도 안정적이다. 최근에는 정밀 중합기술의 발전에 따라 그래프트 밀도(1nm2당 고정화되는 폴리머 수)가 높은 폴리머브러시를 얻고 있다.

저자

KOBAYASHI Motoyasu, TAKAHARA Atsushi

자료유형

연구단신

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

117(1143)

잡지명

日本機械學會誌

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

86~89

분석자

박*선

분석물

• 생체모방 표면의 분자 트라이볼로지.pdf [268,458 byte]

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