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천연 구조 재료는 생체 모방 공학 재료에 큰 영감을 주며 우수한 기계적 성능은 재료 과학자들의 관심을 끌고있다. 그 중 뛰어난 인성, 강성을 가지는 곤충의 껍질, 갑각류, 오징어 이빨 등은 키틴이 함유되어 있고 이러한 재료들은 키틴과 단백질 사이의 복잡한 구조적 상호작용에 의존된다. 이러한 구조적 상호작용에 의한 어셈블리는 키틴과 실크 따로 분리되어 있을 때 보다 낮은 무게와 함께, 우수한 기계적 특성을 제공한다. 유리한 기계적 성질 및 ...

천연 구조 재료는 생체 모방 공학 재료에 큰 영감을 주며 우수한 기계적 성능은 재료 과학자들의 관심을 끌고있다. 그 중 뛰어난 인성, 강성을 가지는 곤충의 껍질, 갑각류, 오징어 이빨 등은 키틴이 함유되어 있고 이러한 재료들은 키틴과 단백질 사이의 복잡한 구조적 상호작용에 의존된다. 이러한 구조적 상호작용에 의한 어셈블리는 키틴과 실크 따로 분리되어 있을 때 보다 낮은 무게와 함께, 우수한 기계적 특성을 제공한다. 유리한 기계적 성질 및 생체 적합성을 갖는 키틴 계 물질의 개발은 이미 세계적으로 중요한 연구목표 이다. 하지만 키틴의 나노섬유화 공정은 NaOH/Urea, DMAc/LiCl 등을 사용하는 방식 등으로 이 기존의 공정은 전력소모, Top-down 방식의 특성상 나노 섬유화가 제한적이기 때문에 TEMPO, acetylation 처리와 같은 화학적 처리를 추가적으로 도입하거나 이온성 용매를 사용해야 하는 문제점이 있다. 이러한 기존의 방식들을 개선하기 위해 우리는 단일용액공정(HFIP)을 통해 키틴의 자기조립에 의한 나노섬유화를 이용하여 키틴의 불용해성, 기존의 나노섬유화 문제점들을 해소하였다. 또한 복합체 필름을 메탄올 수용액 처리를 통해 실크 피브로인의 β-sheet 형성을 유도하여 기계적, 열 기계적으로 강화된 복합체 필름을 만들었고 열, 기계적 안정성, 기계적 강도가 기존의 연구되었던 키틴-실크 복합체보다 높은 것을 확인하였다. 또한 높은 투과도를 가지는 강화된 키틴-실크 복합체는 선행연구로써, 친환경 전자 제품의 기판 소재로써의 잠재력(스마트 컨택트 렌즈, 투명 플라스틱 커버 윈도우)을 증명하였으며, 풍부하고 지속가능한 키틴-실크의 생분해성을 고려할 때 자연 발생 플라스틱에 대한 잠재적인 응용 또한 가능성이 있다.