UNIST 연구진이 누르면 수축하는 ‘음성 푸아송 비’(NPR·Negative Poisson’s ratio) 특성을 지닌 메타물질(기존 물질에서 발견되지 않는 성질을 지닌 물질)을 개발했다.

최원영 자연과학부 교수팀은 금속과 유기물로 이뤄져 구멍이 많은 구조체인 ‘금속-유기 골격체’를 합성하고 NPR 특성을 확인하는 데 성공했다고 12일 밝혔다. NPR 특성을 지닌 물질은 충격파 흡수재료, 센서, 인공 근육 등에서 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

푸아송 비는 물체에 힘을 더할 때 수축하거나 팽창하는 정도를 나타내는 개념이다.

그런데 몇몇 독특한 물질은 압력이 가해진 방향의 수직으로 팽창하는 것이 아니라 수축하는 특징을 보인다.

푸아송 비를 가진 물질과는 반대로 작동해 이를 음성 푸아송 비(NPR) 특성이라고 한다.

최 교수팀은 다양한 물질의 NPR 특성 중에서 ‘내부 구조 배열이 회전(rotation)하는 모델’을 유연한 고체 물질에서 구현, NPR 특성을 갖는 MOF를 합성했다.

새로 합성한 MOF에는 경첩처럼 접히는 구조(Hinged Point)가 있어, 이를 중심으로 내부 구조 배열이 변했다.

그 결과 회전 메커니즘을 토대로 물질이 수축·팽창하면서 NPR 특성을 보였다. 강은정 기자