먼저 생체모방이란 간단하게 정의하자면 말 그대로 자연에서 볼 수 있는 여러 특성들을 모방하는 것이다.
디자인적 요소들이나 생물체의 특성들의 연구 및 모방을 통해 인류의 과제를 해결하는 데 그 목적이 있다.
또한 자연의 생태계시스템을 모방하여 좀 더 효과적인 사회적 시스템을 연구할 수 있다.
이 글에서는 생체모방을 이용하여 만든 신소재들을 소개한다.
먼저, 상어의 피부를 모방한 신소재가 있다. 상어의 피부돌기를 모방한 소재로써 표면에서 발생하는 작은 소용돌이를 튕겨내어
물을 밀러내게하여 물의 저항을 줄인다. 이안 소프, 마이클 펠프스와 같은 수영의 유명 선수들이 이 소재로 만들어진 수영복을 입고 메달을 따기도 하였다.
두번째는 연잎을 모방한 신소재이다. 연잎에는 왁스로 코팅된 미세한 돌기들이 있어 물방울을 밀어낸다. 이러한 특성과 원리를 이용하여 초소수성, 자기세정 기능을 지닌 소재를 개발했다. 여기서 더 나아가 물에 젖지않는 전자소자도 만들어 냈다.
홍합을 이용한 탄소나노튜브 섬유 개발이 있다. 홍합이 거친파도가 몰아침에도 바위에서 떨어지지 않는 이유는 홍합에서 나오는 접착제와 족사구조때문이다.
홍합 족사에는 콜라겐 섬유와 Mefp-1 단백질이 가교 구조(cross-linking structure)로 결합되어 있다. 이 Mefp-1 단백질속에는 카테콜아민이라는 성분이 있어 콜라겐 섬유끼리 강하게 결합한다.
연구팀은 고강도 탄소나노튜브 섬유가 콜라겐 섬유 역할을, 고분자 구조 접착제가 카테콜아민과 같은 역할을 하도록 했다. 그 결과 길이가 길고 가벼우면서도 끊어지지 않는 초경량 초고강도 탄소나노튜브 섬유를 개발했다.
홍합을 이용한 신소재는 탄소나노튜브만 있는 것이 아니다. 홍합을 이용한 홍합의료접착제도 개발되었다.
홍합에서 추출한 단백질을 이용하여 만든것으로 홍합에서 나오는 접착제는 단백질과 콜라겐으로 이루어져 있다.
위에서 말헸던 것과 같이 거친 바다에서도 떨어지지 않게 붙잡아역할을 해준다.
이 홍합접착제는 철 이온과 반응하여 접착,탈착을 반복해도 접착기능이 유지된다. 또한 홍합의 특성과 같이 물에서도 효과가 전혀 떨어지지않는다. 그리고 사람의 몸에도 해롭지 않고 생분해성도 지지고 있다. 이러한 특성들 때문에 의료분야에 쓰일 것으로 기대된다.
