이온 빔 방법을 이용한 초소수성 실크 개발

Abstract

이온 빔 방법을 통하여 높은 종횡비(high-aspect-ratio)의 나노구조 가지는 초소수성 실크를 만들었다. 초소수성과 표면처리 전 후의 광택, 색상과 습윤강신도를 측정, 평가 하였다. 산소 이온 빔 방법에 따라 비등방성 식각(anisotropic etching)이 일어나 원주형구조(columnar structure)부터 털과 같은 나노구조(hairy nanostructure)의 표면이 관찰되었다. 이 나노구조 표면 위에 소수성 코팅(hydrocarbon coating)을 처리함에 따라 초소수성을 갖게 되어, 접촉각이 0°에서 170°까지 증가하였으며, 기울기각은 85°에서 1.12°까지 감소하였다. 이 때, 초소수성 실크의 이면은 천연 실크의 특성인 친수성이 유지되어 0°의 접촉각을 가지는 것으로, 비대칭적 젖음성(asymmetric wetting)을 가지는 실크가 만들어졌다. 이온 빔 전과 후의 실크의 광택, 색상 그리고 습윤강신도를 측정한 결과, 모두 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서, 이온 빔 방법을 통해 만들어진 초소수성 표면의 실크는 천연 실크 고유의 특성은 유지되면서 단점까지 향상시킨 것이다. 표면 오염의 횟수를 감소시켜 관리의 효율성이 향상되었고, 비대칭적 젖음성을 갖게 됨으로서 의복 내 쾌적성을 유지할 수 있을 것으로 생각된다. 이와 같은 결론으로 추후 의복으로서의 활용이 기대된다.