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금속의 부식은 교량, 파이프라인, 비행기 동체의 구조적 피로나 파손을 초래할 수 있습니다. 부식 방지 코팅은 이를 방지하는 데 도움이 되지만 구멍이 뚫리거나 금이 가거나 긁히면 효과가 없습니다. 노스웨스턴 대학(Northwestern University)의 연구원들은 이제 몇 초 만에 결함을 패치할 수 있는 자가 치유 코팅을 개발했습니다.

연구를 이끈 Jiaxing Huang 교수는 NewAtlas에 "금속의 국부 부식은 예측하기 어렵기 때문에 매우 위험하며, 부식이 발생하면 감지하기 어려워 방치되는 경우가 많습니다"라고 말했습니다. "육안 검사를 기반으로 한 [감지] 방법이나 부식 속도를 모니터링하기 위한 전기화학 기반 기술과 같은 기술이 있습니다. 그러나 부식은 국지적이기 때문에 큰 금속 구조에서 지점을 찾는 것이 쉽지 않습니다."

우리는 이미 태양과 뱀의 피부에서 영감을 얻은 다른 기술로 구동되는 자가 치유 코팅을 보았지만 이러한 코팅은 미세한 결함만 복구할 수 있습니다. 밀리미터 단위의 더 큰 결함을 치유하기 위해 황과 그의 동료들은 다른 영감을 얻었습니다.

Huang은 "배가 물을 가르면 물이 다시 합쳐진다"고 말합니다. "'상처'는 물이 쉽게 흐르기 때문에 빠르게 치유됩니다. 우리는 오일과 같은 액체가 궁극적인 자가 치유 시스템이라는 것을 깨닫도록 영감을 받았습니다."

유성 코팅은 몇 초 만에 신속하게 자가 복구될 수 있을 만큼 유동성이 있어야 했지만, 금속 표면에서 단순히 흘러내릴 정도로 액체여서는 안 되었습니다. "골디락스 존(Goldilocks Zone)"은 오일을 걸쭉하게 만들고 수중이나 산성 욕조 등 혹독한 환경에서도 금속에 매우 잘 달라붙도록 돕는 미세하고 가벼운 그래핀 캡슐을 추가하여 달성되었습니다.

과학자들은 알루미늄, 황동, 강철을 포함한 다양한 금속에서 동일한 지점을 200회 연속 긁은 후에도 이 재료가 빠르고 반복적으로 치유될 수 있음을 보여주었습니다. 황은 코팅이 원칙적으로 다음과 같이 작동해야 한다고 말합니다. 특정 표면 화학을 기반으로 하지 않기 때문에 모든 금속입니다.

다음으로 연구원들은 오염 방지 코팅에 대해 연구하고 그래핀 캡슐을 대량 생산하는 방법을 찾을 것입니다.

코팅에 대한 자세한 내용은 아래 비디오에서 설명합니다.

출처: 노스웨스턴 대학교