| 내용 |
미국 워싱턴 대학(Washington University)의 연구진은 폴리머로 완전히 새로운 종류의 인공 분자 근육을 만들었다. 이 인공 분자 근육은 무거운 짐을 들어 올릴 수 있다. 이 시스템은 햇빛을 비추면 작동한다. 가시광선에 노출될 때 색이 변하면서 수축하는 이 새로운 폴리머는 향후에 다양한 분야에 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 물질을 작동시키는데 빛을 사용하는 것은 에너지 효율적이다. 광 유도된 물질을 작동시키는 일반적인 방법은 아조벤젠 또는 스피로피란(spiropyran) 유도체의 이성질체화를 이용한다. 광 산화환원 촉매(photoredox catalysis)에 대한 관심은 지난 10년 동안에 기하급수적으로 증가했지만, 광 유도된 전자 전달 공정을 사용한 예는 거의 없었다. 이번 연구진은 가시광선을 흡수하는 루테늄(ruthenium) 기반의 광촉매로 하이드로겔(hydrogel)을 도핑했다. 이 물질은 빛에 반응해서 자신의 무게보다 더 무거운 물체를 이동시킬 수 있었다. 기능성 폴리머를 만들어서 이것을 하이드로겔에 삽입했다. 그래서 생성된 물질은 원래 부피의 10분의 1까지 축소된 다음에 원래 크기로 다시 팽창될 수 있었다. 하이드로겔은 단지 5%만이 폴리머로 구성되어 있고, 나머지는 물로 구성된다. 최고 수준의 하이드로겔을 전기 테이프에 붙인 후에 20 밀리그램의 알루미늄 와이어를 부착시켰다. 빛을 비춘 후에 폴리머는 시작 위치에서 몇 센티미터까지 알루미늄 와이어를 움직였다. 향후에, 빛이 아니라 전극을 사용해서 인공 분자 근육을 조절할 수 있다면 차세대 보철 분야에 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Macromolecular Rapid Communications에 ldquo;Photoredox-Based Actuation of an Artificial Molecular Muscle rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1002/marc.201700781). |
