졸-젤 합성과 에어로실로 제조된 코팅재의 소수성에 관한 연구

○ 재료의 소수성(발수성), 초소수성, 친수성은 발전소, 전자소자, 항공기 날개, 담수 공장의 성능뿐만 아니라 의료용, 신발용, 장비용(텐트 등) 재료 등의 방수와 투습과도 밀접한 관계가 있는 과제이다. 즉 친수성 및 소수성 표면의 개선을 통해 내용물이 내부를 매끄럽게 빠져나오는 케첩 병, 성에가 끼지 않는 유리, 동일 연료로 보다 많은 전기를 생산할 수 있는 발전소 등이 개발될 수 있다. ○ 발전소에서 콘덴서의 표면은 초소수성일 때 새로운 물방울이 계속 미끄러져 보다 우수한 열전달이 가능하며 반대로 과열을 방지하기위해 표면에 물이 흘러야 하는 부품에서는 물과 부품표면이 최대의 접촉을 유지할 수 있도록 초 친수성 재료로 표면을 코팅하여야 한다. ○ 텐트의 겉면은 방수와 발수처리용으로 불소수지를 사용하며 테프론 코팅도 불소수지로 표면 코팅한 것이다. 불소는 전기음성도가 가장 커 대부분의 원자(단)와 공유결합을 할 가능성이 많다. 본고에서도 실리카 졸에 연결된 에어로실의 끝이 수산기로 되어 있는 시편 1과 3은 친수성을 나타내고 끝이 CH3나 불소로 된 에어로실이 첨가된 3와 4의 코팅 재는 소수성이 컸고 코팅 표면이 연꽃잎같이 나노돌기를 함께 갖고 있으면 초소수성을 나타낸다는 것을 확인한 내용이다. ○ 미국 ORNL에서 금년 9월 삼성이 휴대폰 및 휴대 디바이스에 적용 가능한 소수성 디스플레이 독점 라이센스를 취득했다고 발표하였다. 즉 디스플레이에 물이 닿으면 먼지입자와 함께 물이 팅겨 나갈 정도의 초소수성 필름에 투명한 코팅처리로 조명반사를 감소시키고 지문자국을 만들지 않게 한다는 것이다. ○ 벨기에 루벵대와 스위스 취리히대 공동연구진은 Rh표면 위에 얇은 질화붕소를 생성시킨 결과 3.2nm간격의 돌기가 생겨 소수성을 나타내나 고압 전류를 흘리면 굴기가 사라지는 현상이 생겨 친수성으로 바뀌는 물질을 만들었다. 이 신소재는 진공, 고온 및 우주공간에서도 응용할 수 있을 것이다. 앞으로 끝에 붙어 있는 기능기의 역할과 나노돌기의 소수성 및 친수성에 대한 물리-화학적 연구가 계속되어야 하겠다.