기둥과 기둥 사이에 대각선을 보강해주면, 건물의 강도를 높일 수있다. 이러한 구조를 "지주"라하고, 이것은 건축과 발판 등에 사용되는 것이지만, 극소의 마이크로 세계에서도 유효한 것 같다.
MIT의 과학자가 개발 한 신소재는, 나노 스케일의 지주 덕분에, 머리카락보다 얇으면서도, 강철이나 강한 케블라보다 뛰어난 방어력을 자랑한다. 가벼움과 컴팩트 함이 요구되는 새로운 보호 소재로서 딱이라고한다.
■ 가벼우면서 놀라운 방어력
신소재를 만들기 위해서는, 먼저 감광성 수지에 레이저를 쏘아, 나노 스케일의 지주 패턴을 가공한다. 그후 고온의 진공 챔버에서, 폴리머로 초경량 카본으로 굽는....
일반적으로, 카본은 무르다. 그러나 나노 구조로 상호 연결 된 탄소의 "십자면제" 덕분에, 굴곡에 강한 탄력이 생긴다. 이 신소재의 놀라운 방어력의 비밀이다.
■ 입자를 부딪쳐 최적의 구조를 모색
하지만, 이러한 구조는 배치에 따라 특성이 변화하는 것으로 알려져있다. 그래서 현실 세계에 적용하는데 가장 적합한 디자인이 무엇인지, 그것을 찾아야한다.
이를 위해 연구 그룹이 채용 한 시험 방법도 독특하다. 단면을 금박과 산화 규소 입자로 코팅 된 유리 슬라이드를 준비하고, 여기에 레이저를 쏘는 것이다.
이렇게하면 플라즈마(고속으로 확산하는 가스)가 발생하고, 입자를 날려버린다. 신소재를 서서히 힘으로 가르는 대신, 초속 40~1100미터라는 초음속 입자를 부딪쳐 그 성능을 확인하는 것이다.
■ 최강의 사슬 갑옷의 탄생?
이렇게 완성 된 신소재는, 지주 구조가 수축하게되므로, 고밀도의 큰 구조에 비해 많은 양의 에너지를 흡수 할 수있는 것으로 확인되고있다.
같은 무게로 비교할 경우, 인간의 머리카락 굵기보다 얇은데, 철강이나 알루미늄, 심지어 최강의 인장 강도를 가진 케블라보다 효율적으로 에너지를 흡수 해준다는 것이다.
종래의 것보다 가볍고 튼튼한 신형 갑옷의 기본 소재 또는 보호 코팅이나 방폭 차폐장치 등의 응용을 생각할 수있고, 방위 산업과 우주 산업 등에서의 이용을 기대할 수 있다라는 것이다.
게임 내에서는 사슬 갑옷은 방어력이 약하게 설정되었지만, 현실 세계에서의 사슬 갑옷이야말로 최강의 보호 복이 될 것 같다.
이 연구는 "Nature Materials(6월 24일자)"에 게재되었다.