고무가 탄성을 가지는 이유에 대해서.
안녕하세요, 재료공학을 전공하는 학생입니다.
고무와 관련하여 질문이 있는데요, 고무가 탄성을 가지는 이유는 무엇인가요??
안녕하세요. 김경욱 전문가입니다.
고무가 탄성을 가지는 이유는 고무 분자의 긴 폴리머 사슬 구조 덕분입니다. 이 사슬 구조들은 자유롭게 얽혀 있다가 외부 힘이 가해지면 늘어나고 힘이 제거되면 원래형태로 돌아가는 성질을 보입니다.
안녕하세요. 한성민 전문가입니다.
고무는 대표적인 고분자 물질(Polymer material)입니다. (천연고무든, 합성고무든)
폴리머는 단량체가 수 없이 길게 결합되어 있는 물질인데요, 특히 고무의 경우 가교결합(cross-linking)을 하고 있습니다. 이때, 가교결합은 마치 그물처럼 분자들이 얽혀 있는 것을 의미합니다.
이렇게 얽혀있는 그물형태의 분자들을 일 방향으로 당기면, 얽힘이 풀어지고 분자 사이에 거리가 멀어지게 되는데,
이때 힘을 제거하면 원래의 형태로 다시 돌아가게 됩니다. 혹시 엔트로피 개념을 배우셨으면 이해가 쉬울 수 있는데, 얽힌 고분자들이 풀린 상태는 엔트로피가 낮고, 얽혀 있는 상태는 엔트로피가 높으므로, 자연적으로 엔트로피가 다시 높아지는 방향으로 변형이 일어난다고도 설명될 수 있겠습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
고무가 탄성을 가지는 이유는 고무를 이루는 고분자 사슬의 특별한 구조 때문입니다. 고무는 길고 복잡하게 얽혀 있는 고분자 사슬들로 구성되어 있는데요, 이 사슬들이 마치 스프링처럼 늘어났다 줄어들 수 있도록 유연하게 연결되어 있습니다. 외부에서 힘이 가해지면 이 사슬들이 늘어나면서 에너지를 저장하고 힘이 제거되면 다시 원래의 상태로 돌아가려는 성질을 보이는 것이죠. 이러한 현상은 마치 꼬여 있던 실타래를 잡아당겼다가 놓으면 다시 원래대로 돌아가는 것과 비슷합니다.
즉 고무의 탄성은 고분자 사슬의 유연성과 외부의 힘에 대한 반응으로 에너지를 저장하고 방출하는 능력에서 비롯된다고 할 수 있습니다.
안녕하세요.
고무가 탄성을 가지는 이유는 폴리머 사슬 구조 때문으로, 고무의 경우 고분자 사슬 구조로 이루어져 있습니다. 이는 외부 힘이 가해지게 되면, 늘어나고 다시 원래 상태로 돌아가려는 탄성의 성질을 갖습니다. 이 사슬 구조가 자유로이 움직이며, 변형되기 때문에, 변형 이후 원래대로 되돌아 오게 됩니다.
안녕하세요. 신란희 전문가입니다.
고무는 폴리머 사슬이 자유롭게 움직일 수 있어 외부 힘이 가해졌을 때 늘어났다가, 힘이 제거되면 다시 원래 상태로
돌아가는 탄성을 가집니다. 특히, 천연 고무는 이중결합구조 덕분에 우수한 신축성이 있습니다.
자동차 타이어와 같은 다양한 용도에 활용됩니다.