중국 과학자들이 비누나 화장품에 종종 사용되는 스테아르산 칼륨염의 표면을 고치는데 사용될 수 있는 초소수성(superhydrophobic) 코팅제를 개발했다. 이번에 개발된 물질은 미래에 자기 치료가 가능한 초소수성 표면을 가진 제품을 개발할 가능성을 가지고 있다.

많은 초소수성 표면을 가진 재료들은 방수복이나 자체적으로 청소가 되는 도로 표지판에 응용되고 있으며, 연잎의 미세구조를 흉내 낸 바이오미메메틱스(biomimetics) 재료이다. 이들 재료들은 매우 작은 바늘을 포함하고 있는데, 물방울이 그 위에 놓이면 연잎 위에서처럼 매우 쉽게 굴러 흘러내려간다.

하지만 지금까지 개발된 재료들은 깨어지기 쉽고, 천연 연잎과 차이가 있고, 고치기 매우 어려웠다. ZhenZhong Yang(Chinease Acadey of Sciences) 박사팀은 손상된 바늘을 매우 간단하고 값싸게 다시 고칠 수 있는 방법을 개발했다.

Yang박사는 하이드록시 칼슘 마이크로캡슐과 구멍이 많은 폴리메틸메타크리레이트-에틸 셀룰로오즈 고분자 셀(polymethylmethacrylate-ethyl celluose polymer shell)을 이용해 코팅 물질을 만들고, 이것을 표면 위의 에폭시 레진에 깊숙이 집어넣었다.

그리고 그것을 칼륨 스테아레이트(potassium stearate) 용액에 담가두면 칼슘 스테아레이트(calcium stearate)의 나노-크기의 바늘이 만들어지고, 이것은 마이크로캡슐 표면에 있는 구멍에서 자라서 초소수성이 된다. 만일 칼슘 스테아레이트 바늘이 긁혀서 떨어지면, 이것을 다시 칼륨 스테아레이트 용액에 담그기만 하면 표면이 원래 상태로 복구된다.

Yang박사는 마이크로캡슐 안의 모든 칼슘 스테아레이트가 없어질 때까지 이 과정을 여러 번 반복할 수 있다고 말했다.

초소수성 표면 분야의 전문가인 Neil Shirtcliffe 박사(Nottingham Trent University, 영국)는 이번에 개발된 방법은 손상을 입었을 때 고분자의 특성이 다시 회복되도록 했기 때문에 효율성이 떨어지지 않으면서 초소수성 표면을 만들 수 있는 방법이라고 평가했다. 이것은 식물이 손상을 입었을 때, 그들이 표면을 수리하는 방식과 유사한 방식을 취하고 있다고 덧붙였다.

현재 Yang 박사팀은 이번 연구를 바탕으로, 자가 치료가 되는 코팅 물질을 만들기 위해 준비하고 있으며, 이 기술이 여러 분야에서 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

조나리 기자/olivelina@paran.com