안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
고무나무 수액의 폴리이소프렌이 탄성을 갖는 핵심은 시스 입체 구조와 엔트로피 때문입니다.
고무나무는 단량체인 이소프렌을 중합하여 탄소 사슬이 같은 방향으로 꺾이는 cis-1,4-폴리이소프렌을 만듭니다. 이 시스 구조는 분자를 구불구불하게 꼬인 코일 형태로 만드는데, 이로 인해 분자 사슬 간 거리가 멀어져 인력이 약해지며, 무정형 상태로 엉켜 있어 외부 힘에 의해 쉽게 늘어나는 뛰어난 신축성을 가지게 됩니다.
늘어난 고무가 다시 줄어드는 복원력은 열역학적 성질인 엔트로피 탄성으로 설명됩니다. 힘을 가하지 않은 평소의 고무 사슬은 이리저리 엉킨 무질서한 상태가 됩니다.
잡아당기면 사슬이 강제로 정렬되면서 규칙적인 불안정한 상태가 되고 외력을 제거하면 물질이 무질서한 상태로 돌아가려는 자발적 성질에 의해, 사슬들이 순식간에 원래의 꼬인 형태로 되돌아가며 강한 탄성을 나타냅니다.
저도 관상용 고무 나무를 키우는데 잎을 떼어내기만 해도 하얀 고무액이 떨어지는 것이 신기하더라구요. 고무나무는 참 유용한 식물입니다.
제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.