메릴랜드대학교(University of Maryland, UMD) 연구진들이 사람의 체온을 조절해 주는 스마트 물질을 개발했다. 

일반적인 고분자섬유에 탄소나노튜브를 입혀 만든 이 텍스타일은 사람의 체온 변화에 반응한다. 고온 다습한 환경에서 사람이 땀을 흘리면, 실이 수축해 몸에서 나오는 적외선을 더 많이 밖으로 내보내고, 반대로 춥고 건조한 날에는 실이 팽창해 몸의 열을 섬유 안에 가두어둔다.  

섬유의 반응속도는 거의 즉각적이기 때문에 사람이 어떤 신체적 불편함을 느끼지 못한다.

연구진은 이러한 연구결과를 설명하는 ‘섬유 내 적외선의 역동적인 출입(Dynamic gating of infrared radiation in a textile)’이라는 제목의 논문을 사이언스지(journal Science) 2월호에 발표했다. 당장 상용화가능성이 높은 제품으로 스포츠웨어를 꼽을 수 있지만, 의류나 침구류에도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다.

이 패브릭을 사용하면 색깔과 모양, 뻣뻣함 등의 속성이 일정한 자극에 반응해 변화하는 새로운 종류의 스마트 물질을 만들 수 있다. 이번에 만든 실의 경우는 모양이 변한다.  

몇 년 전, MIT 연구진들도 이와 유사한 효과를 가진 바이오로직(BioLogic)라는 물질을 개발한 적이 있다. 특정박테리아의 힘을 이용한 사례였다. 하지만, 이번에 UMD가 발표한 물질은 이미 사용되고 있는 섬유를 기본으로, 염색과정에서 쉽게 추가할 수 있는 탄소코팅작업을 통해 얻을 수 있기 때문에 실용화가능성이 높다. 아울러, 탄소코팅 과정에서 전자기에 변화를 주어 물질의 성능을 강화할 수 있다.

형태가 변형된 실이 체온을 조절하는 방식은 두 가지다. 첫째는 섬유에 있는 기공을 확장해서 더 많은 열이 빠져나가도록 함으로써 체온을 낮추는 방식이다.  

그러나 더 큰 효과는 이러한 형태변화가 가져오는 연쇄반응에서 만들어진다. 기공이 확장되고 실가닥들이 서로 밀착되면서 탄소 나노튜브 사이의 전자기적 결합이 변하고, 그에 따라 훨씬 더 많은 적외선을 밖으로 배출할 수 있게 된다.  

자료출처: www.dezeen.com