홍합에서 영감을 받은 접착제

자연 모사 혹은 생체 모방이란?

 

홍합에서 영감을 받은 접착제

 

이번 글에서 소개할 자연 모사, 생체모방 소재는 바로 홍합입니다.

해양 홍합의 구조와 수중에서의 부착 거동을 관찰하여 나타난 홍합에서 영감을 받은 접착제에 관해 이야기하겠습니다.

 

해양 환경 속에서도 강한 접착력을 보여주는 홍합

바위가 많은 해변에 서식하는 홍합은 거친 해양 환경 속에서도 바위에 잘 붙어서 적응해왔답니다.

바다에 사는 홍합은 여러분이 식탁에서 보던 홍합과 조금 다른 점이 있습니다.

바로 족사라고도 불리는 홍합이 만들어내는 단백질로 이루어진 털과 같은 다리들이 뻗어있습니다.

이 족사는 홍합이 만들어내는 단백질로 홍합이 수중에서도 바위에 잘 붙어 있을 수 있도록 접착제 역할을 한답니다.

 

식탁에선 볼 수 없었던 홍합의 족사

 

왜 우리는 홍합의 족사를 그동안 보지 못했던 걸까요?

홍합의 족사는 일반적으로 '수염'으로 알려진 가는 실 모습을 하는 데 요리사가 요리하기 전에 모두 제거하기 때문에 식탁에선 이런 족사를 관찰할 수가 없었던 것입니다.

하지만 많은 연구자는 자연 그대로의 해양생태계에서 홍합을 바라보았고 홍합 접착제를 연구했습니다

 

접착력은 일반적으로 두 개의 접촉된 표면을 정상적으로 분리하는 데 필요한 저항력을 말합니다.

또한 접착 강도는 표면의 특성, 화학적 성질, 결합한 재료의 종류에 따라 크게 달라진답니다.

자연에 널리 퍼져 있는 접착 특성은 육지에서는 도마뱀과 청개구리가 벽에 붙어서도 자유로운 이동을 하는 것에서도 나타나며, 수중에서 문어와 홍합의 강한 부착력에서 관찰이 되어왔습니다.

육지에서 볼 수 있는 도마뱀과 개구리의 강한 접착 능력

그중에서 수성 환경에서 발생하는 습식 접착은 기존 인간의 기술로는 달성하기 힘든 기술이었습니다.

기존 합성 접착제는 수분이나 기타 오염물질에 의해 접착력이 매우 약해지고 다양한 표면에 대한 접착력이 일정하지 않은 문제점이 있었습니다.

투명 테이프나 딱풀, 포스트잇처럼 우리가 일상에서 접하는 접착제들은 습한 장소나 수중에선 대부분 접착력을 잃어버립니다.

기존의 접착제들은 물과 접촉하면 표면 접착력이 약화하기 때문입니다.

수중 생물의 강한 접착 능력

따라서 연구원들은 우수한 강도 및 내구성을 가진 해양 생물이 생산하는 천연 접착제에서 영감을 얻었습니다.

그중에서도 강력한 접착력을 가지는 해양 홍합의 명성은 그 자체로 생체모방 연구의 가장 인기 있는 생명체로 주목받았답니다.

 

홍합은 물속에서도 바위에 단단히 달라붙어 놀라운 접착력을 보여줍니다.

이러한 홍합 접착력은 홍합의 족사를 구성하는 특이한 접착 단백질 덕분입니다.

연구자들은 이러한 홍합의 접착 단백질을 접착제로 활용하기 위한 활발한 연구를 진행하였고 수중에서도 우수한 접착 강도를 재현한 새로운 과학 발명품을 탄생시켰답니다.

 

자연에서 유래한 홍합의 접착 단백질은 자연 유래 성분의 특성으로 인체에 무해하기 때문에 인간의 상처에 직접 닿을 수 있는 생체접착제나 몸 내부로 들어가는 약물 전달체 등의 생체의료소재로도 활용이 될 수 있습니다.

홍합에서 영감을 얻은 기능성 소재는 이미 공학, 생물 의학 및 환경 분야에서 광범위한 응용 분야로 개발되었습니다.

따라서 홍합에서 영감을 받은 접착제의 무궁무진한 향후 연구 전망은 우리의 삷의 좀 더 풍요롭게 발전시켜줄 것으로 기대가 됩니다.

 

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