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고무공을 손으로 세게 눌렀다가 놓으면 원래 모양으로 돌아오는데, 고무 내부의 분자 구조가 변형됐다가 다시 원래 상태로 돌아가기 때문일까요?

고무공을 손으로 세게 눌렀다가 놓으면 원래 모양으로 돌아오는데, 고무 내부의 분자 구조가 변형됐다가 다시 원래 상태로 돌아가기 때문일까요?

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    방향은 맞아요. 그런데 고무가 특별한 건 분자 배열이 변하는 방식이 금속 같은 다른 재료와 다르다는 점이에요.

    고무는 실처럼 긴 사슬 모양 분자가 마구 뒤엉켜 있는 재료예요. 평소에는 이 사슬들이 라면 면발처럼 꼬불꼬불 구부러진 상태로 있는데, 공을 누르면 사슬들이 억지로 펴지고 정렬돼요. 분자 입장에서는 꼬여 있는 게 훨씬 자연스러운 상태라서 손을 떼는 순간 사슬들이 다시 꼬불꼬불한 원래 모습으로 되돌아가고, 그 움직임이 공 전체를 원래 모양으로 밀어내는 거죠. 이걸 엔트로피 탄성이라고 부르는데, 무질서한 상태로 돌아가려는 성질이 복원력을 만든다는 뜻이에요.

    여기서 중요한 게 하나 더 있어요. 고무 사슬들은 군데군데 화학 결합으로 서로 묶여 있거든요. 가황이라고 부르는 처리인데, 이 연결점 덕분에 사슬이 펴졌다가도 제자리를 잃지 않고 돌아올 수 있어요. 이 묶임이 없으면 껌처럼 눌린 모양 그대로 퍼져버려요. 그래서 같은 분자 변형이라도 고무는 되돌아오고 찰흙은 못 돌아오는 차이가 생기는 거예요 :)

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