거품과 같은 미셀, 희석유도의 새로운 발견 근황
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미셀이라는 애가 있음 >
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얘는 소수성 꼬리와 친수성 머리가 뭉쳐서 만들어짐 >
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소수성(물 싫어) >
친수성(물 좋아) >
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이과는 보통 대 학생 때 배움 >
소수성은 안 쪽으로 모이고
친수성은 외각을 형성하여
물 속에서도 공간 을 창출해낸다는 개념임
그래서 그 공간 을 활용하여 반응을 일으키기도 하고
세척, 약물전달, 유화제 등등 많이 쓰임
또한
미셀은 흔히 알고있는 거품과 밀접하게 관련 있는데
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그냥 미셀과 거품은 매우 유사한 현상이기 때문임 >
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보통 구형을 이루고 >
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이상한 형태를 만들기도 함
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보통 계면활성제로 만드는데
일반적으로 계면활성제를 넣을수록 미셀 크기가 작아지고 농도가 높아지며 점도도 올라감
점도
(끈적한 정도, 꿀이나 슬라임 같은건 점도가 높은거임)
거품이 작고 많아지니 바로 안 흘러버리고 형태를 갖추는게 보임
이게 일반적인 이론임
거품, 미셀에 대 해 많은 연구를 하고 있다만
알려진건 많이 없다고 함
거품이 왜 만들어지는지는 이제 어느정도 알고 있지만,
거품형성과 안 정성에 대 한 완전한 물리학적 계산은 아직 못 밝힘
근사값을 구한다쳐도 완전한 값은 모르겠다는 것
유체역 학과 관련된 계산이라 어렵다나봄
그러다 최근 미셀 관련 신기한 연구결과가 나왔음
아까
농도가 올라갈수록 미셀크기는 작아지고
점도는 올라가는게 일반적인 이론이라고 했는데
이 연구는
그 반대 를 실현시켰음
정확히는 특정한 조건에서 성공함
특정한 조건에서
물을 더 넣어 농도를 낮춰서 희석했더니,
오히려 용액의 점도가 높아지는 현상을 발견한 것
비유하자면 상식적으로도
꿀물에 꿀을 넣으면 점도가 높아지고
꿀물에 물을 넣으면 점도가 낮아지는게 당연한건데
그 정반대 의 현상이 일어난 셈
중점은 미셀의 형태와 하이드로트로프(NaSal)임
아까 말했듯 이 미셀은 구형만 존재하는게 아님
막대 형태도 존재하고 원뿔같이 이상한 형태도 존재함
그 중 WLMs 같이 거미줄처럼 엮여있는 형태가 괜찮은 결과를 낸 것
과정을 대 략 요약하면
1
고농도의 EAPB 용액을 준비함
여기에 NaSal을 엄청 많이 넣으면
고밀도의 HCP형태를 구성하게 됨
(고점도라 겔 상태임)
겔 상태는 점도가 너무 높아 손으로 만질 수 있을정도의 상태 슬라임 같은거
이건 EAPB용액에 NaSal을 첨가할때 생기는 미셀 변화과정
NaSal을 일정비율이상 넣어 시작 점인 HCP형태를 만들 수 있음
여기서부터 알수있듯 이 NaSal/EAPB 비율이 미셀형태를 어느정도 결정지음
2
여기에 물을 넣어 희석함 (졸 상태가 됨)
희석된거닌까 HCP 구조가 느슨해지면서 미셀간 거리가 늘어나니
HCSMs형태로 변하며 점도가 급격히 내려감
졸은 점도가 있지만 손으로 잡기 어렵고 그대 로 흘러내릴정도의 상태
3
물을 더 넣어 더 희석함 (겔 상태가 됨)
EAPB 계면활성제는 WLMs 라는 미셀형태를 만드는 경향이 있음
위 그림 모양을 보면 알 수 있듯 이 뭔가 많이 엮여있는 상태
물을 더 넣어 희석해버리니 NaSal 와 EAPB의 비율도 변경되어버림
희석에 대 한 영향은 NaSal이 더 크고 EAPB는 상대 적으로 영향을 덜 받음
둘이 경쟁하고 있던 강한 상호작용도 바뀌어버리니 NaSal이 지배하고있던 HCSMs형태도 변화하게됨
그로인해 HCSMs를 구성하던 일부 결합이 끊어지면서 EAPB분자들이 다시 모여서 더 크고 긴 WLMs를 형성하기 시작 함
이 희석과정은 진행될수록 이 WLMs 형성과정이 더욱 활발해져서 결국, 점점 더 길고 얽힌 WLMs 네트워크가 형성되고 점도가 올라가게 됨
대 신 점도증가에는 한계가 있음
4
여기서 물을 더 넣음 (다시 졸 상태가 됨)
여기서 물을 더 넣어버리면 점도상승에 한계를 맞아서 WLMs형태를 유지하지 못 하고 작은 구형의 미셀(SMs)형태로 바뀌게 되면서 점도가 급격하게 내려감
이를 요약한게
>
이 제목인 >
>
겔 졸 겔 졸 전이임 >
결국 특정조건에서
용액을 물로 희석함으로써 점도 조절을 할 수 있다는 소리
희석을 통한 점도를 높이는 방식은 기존에 없는 신기한 방식이고
기술이 발전한다면 물에따라 점도를 조절할 수 있는 신기한 재료를 만들수도 있음
결론
1
거품과 유사한 미셀이라는 놈은 농도가 높을수록 점도가 상승되는 특성이 있음
꿀물에 꿀 넣으면 점도 오르고 물 넣으면 점도 내려가는식
2
근데 연구결과 특정조건에서는 희석을 하면 점도가 오르는 현상을 발견함
3
희석을 통한 농도증가 방식은 꽤나 다양한 활용방식이 있는 신기한 현상임
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