자가치유 액정 보호막 개발 성공 (KISTI)

한국과학기술연구원(KIST) 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장팀과 연세대 화공생명공학과 한학수 교수팀은 20분 안에 손상을 90% 이상 스스로 복구할 수 있는 액정보호막 소재를 최근 개발했다. 이 소재는 스마트폰 액정 보호에 사용하는 투명 폴리이미드(CPI) 필름에 코팅해 사용할 수 있다.

 

연구팀은 이 연구에서 식물성 기름인 아마인유가 담긴 지름 100㎛(마이크로미터, 1㎛=100만분의 1ｍ)의 마이크로캡슐로 만들었다. 그리고 이를 투명 고분자(PDMS)에 섞어 CPI에 300㎛ 두께로 코팅하여 스스로 손상을 복구하는 액정보호막을 개발했다.

 

아마인유는 상온(25℃)에서 쉽게 굳는 특성이 있어 그림 보존하는 물질로도 많이 사용한다. 아마인유가 담긴 마이크로캡슐이 포함된 PDMS 박막에 긁힘이나 균열 등 손상이 생기면 마이크로캡슐이 터져 아마인유가 흘러나오면서 손상을 복원할 수 있는 것이다.

 

이 자가치유 액정보호막은 온도와 습도, 자외선(UV) 등의 조건에 따라 손상 복원 속도가 달라졌다. 특히 온도를 70℃로 높이거나 습도를 70%로 높이면 복원 속도가 상온에서보다 빨라졌다.

 

연구팀이 아마인유 마이크로캡슐 함량을 PDMS의 5% 수준으로 조절해 자가치유 액정보호막을 제작하고 자외선을 이용해 손상 복원 실험을 한 결과, 20분 안에 손상의 91%가 복원되고 투명도도 70% 이상으로 유지되었다.