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[가압으로 색이 다양하게 변화하는 고무]

도쿄 이과 대학 개발, 콘크리트 균열 검출에 제안 -

　도쿄 이과 대학의 후루우미 준교수와 대학원생 등은, 압력으로 색상이 다양하게 변화하는 고무를 개발했다. 셀룰로오스를 원재료로 고무의 내부에 액정 상태의 나선 구조를 만든다. 이 나선의 주기가 고무의 변형에 따라 달라져, 특정 색의 빛을 반사한다. 고무를 미세한 요철에 밀어붙이면 50마이크로미터의 요철을 색상의 차이로 표현할 수 있었다. 콘크리트 구조물의 균열 검출 등의 이용을 제안한다. 기업과 공동으로, 3년 후 실용화를 목표로 한다.

　식품 등에 사용되는 히드록시 프로필 셀룰로오스(HPC)을 이용하여 셀룰로오스 액정 고무를 개발했다. HPC의 나선 구조 주기에 있던 빛을 반사한다. 고무를 압축해, 나선 구조를 수축시키면 단파장 측의 빛을 반사하게 된다. 반대로 힘이 느슨해지면 나선의 주기가 넓어지고, 장파장 쪽으로 이동한다. 파장의 변화는 가역적이고 반복적으로 이용할 수 있다.

　투명한 고무가 압축되어 붉어지거나, 붉은 고무가 녹색이나 파란색으로 변색되기도 한다. 실험에서는 원래 붉은 고무에 210킬로 파스칼의 힘을 가하면 오렌지, 1,860킬로 파스칼에서 녹색, 3,000킬로 파스칼에서 하늘색, 4,600킬로 파스칼에서 파란색으로 변색했다. 셀룰로오스의 화학 수식으로 응답성을 제어할 수 있다. 0~250킬로 파스칼 사이에서 붉은색으로부터 파란색으로 변색할 수 있었다.

　향후 압력에 대한 응답성을 높이고, 20킬로 파스칼 이하의 변화를 변색으로 파악할 수 있도록 한다. 그러면 맥박 등 작은 변화를 가시화 할 수 있게 된다. 자세한 내용은 21일부터 도쿄도 에도가와 구에서 열리는 폴리머 재료 포럼에서 소개한다.

출처: https://newswitch.jp/p/15238