2019년 9월 16일
> 이슈 > 열에 반응하는 형상기억 3D프린팅 소재 개발

3D프린트 기술과 다른 조형 기술과의 가장 큰 차이라면, 이론적으로 다룰 수 있는 소재의 범위가 넓다는 것입니다. 이미 존재하는 소재는 물론이고, 신소재를 개발하여 사용하는 것에도 매우 자유로운 기술이죠. 이 것이 3D프린트 기술의 핵심 미래 가치 중 한 가지입니다.

이미 2년 전에 4D프린트에 관련된 해외 이슈를 소개해드린 적이 있습니다. 물에 반응하여 입력된 형태를 기억하는 소재를 다루는 것이 었는데요. 물체의 관절로 이 소재를 사용하면 물 속에서 관절이 작동하는 것으로 활용할 수 있는 사례였습니다. (관련 내용)

이번에 소개해드릴 내용은 ‘열’에 반응하는 형상기억 소재입니다. MIT와 SUTD(싱가포르 공과대학)의 엔지니어에 의해 개발된 이 소재는 3D프린트 가능한 열 반응 고분자 소재입니다. 핵심 내용은 처음 3D프린트되었을 때의 형상을 기억하고 있는 소재로, ‘적정 온도’에 몇 초간 도달하면 원래의 형상으로 복구합니다.

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외신들은 상당히 혁신적인 소재로 평하고 있는데, 3D프린트 및 4D프린트 기술에 우수한 기능성 소재로 각광을 받을 것이라고 합니다. 이미 일정량 물에 노출될 때 형상을 변형시키는 소재의 경우, 물 속에서 개폐가 가능한 기구를 제작하는 사례가 있습니다. 이번 열 반응 소재의 경우, 더욱 광범위한 분야에 적용이 가능할 것으로 전망됩니다. 예를 들면, 태양 전지판에 열 반응 소재로 만들어진 기구부가 태양열이 어느정도 누적되면 액츄에이터에 반응해 전지 패널을 작동시키는 것입니다. 그리고 사람의 체온에 반응하는 약 캡슐을 만들 수도 있고 온도를 다루는 모든 장치에 적극 활용될 수 있다는 것이죠.

이 소재를 다루는 방식은 광 경화 조형 방식으로, 현재 DLP-SLA 3D프린터를 사용해 연구를 진행하고 있습니다. 마이크론 단위의 조형을 해야하고 조형 속도도 중요하기 때문에 현재 가장 높은 정밀도를 구현할 수 있는 조형 방식을 사용합니다.

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> 귀여운 그리퍼 – 미래에 엄청난 그리퍼로 진화하길.

현재 실험적으로 완성한 견본품은 부드러운 고무 그리퍼인데, 5개의 발톱이 실온에서 보다 따뜻한 온도에 펼쳐진 상태로 구현된 후, 이보다 온도가 내려가면 발톱이 오그라들게 됩니다. 그래서 사진에서 보는 바와 같이 차가운 금속 볼트 (물론, 그리퍼가 초소형이다보니 아주 작은 볼트)를 집어 올릴 수 있게 되는 것이죠! 멋진 견본품입니다.

앞으로 더 기대가 될 수 밖에 없는 무한한 가능성의 소재입니다. 무엇을 더 만들 수 있을까요? 🙂


이미지출처 : http://bit.ly/2cjw8hU

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