자연의 구성 물질 - 물질의 재발견, 신소재

고 1 - 통합과학

소단원 물질의 재발견, 신소재 요점정리

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1. 지금 사용하는 소재가 우리 시대를 말한다

신소재

과학 기술을 이용하여 기존 소재의 결점을 보완하고 새로운 기능과 성질을 갖도록 만든 재료

그래핀

흑연의 한 층만 벗겨내어 탄소 원자들이 평면을 이루고 있는 구조 (흑연은 탄소가 육각형 형태로 층층이 쌓여있음)

구조가 달라지며 새로운 성질을 나타냄

유연성, 전기 전도성, 열전도성이 높음 → 디스플레이, 통신 기기, 태양 전지, 에너지 저장 장치, 의료 기기, 군사용 기기 등으로 활용 예정

아직 대량생산이 힘듦, 생산 비용 많이 듦, 제품의 수송과 저장이 어려움

환경과 인체에 미치는 영향도 불확실 

반도체

순수한 규소나 저마늄에 미량의 원소를 첨가하여 전기가 흐르는 성질을 증가시킨 소재

규소로 만든 반도체는 스마트폰의 중요한 부분으로 이용

생체 모방 기술

자연의 생명체 및 생체 물질의 기본 구조나 원리를 모방하여 공학적으로 사용하는 기술

자연을 닮은 신소재

의료용 생체 접착제: 홍합 모방, 분비물이 물속에서도 강한 접착력을 가지고 있는 것을 이용

코팅제, 세정제: 연잎 모방, 작은 돌기로 덮여 있어 물이 스며들지 않으며, 항상 깨끗한 것을 이용

저소음 고효율 팬: 혹등고래 모방, 혹등고래 지느러미 후면에 돌기가 있는 것을 이용

로봇 도마뱀: 게코도마뱀 모방, 수많은 섬모를 가지고 있어 유리판에서도 잘 미끄러지지 않는 것을 이용

초음파 로봇 청소기: 박쥐 모방, 초음파를 이용해 장애물의 위치를 파악하는 것을 이용

벨크로: 도꼬마리 모방, 번식을 위해 옷이나 털에 잘 붙는 것을 이용

전자 눈 카메라: 사람 눈 구조 모방, 망막에 시세포가 줄지어 있듯이 카메라의 빛 감지 센서가 곡선임

모핑 항공기: 새 모방, 비행 중 날개의 모습이 바뀜. 전기 신호로 날개 모양을 변형시킬 수 있음