[세상에 이런 과학이?!] 고체와 액체를 넘나드는 신비한 물질 폴리카테네인

“그만! 그만! 그만 좀 싸우란 말이야! 고체와 액체, 너희 둘은 왜 그렇게 서로를 못 잡아먹어서 안달이니? ‘역지사지’라는 말도 몰라? 상대방의 처지에서 생각하고 서로를 이해해 보란 말이야!
상황에 따라서 고체 상태와 액체 상태를 오가는 고분자 물질도 있잖아. 좀 보고 배우란 말이야! 아휴~ 속 터져!”

여러분 안녕하세요? 케미K입니다. “후~ 하~ 후~ 하~” 이렇게 심호흡을 하는데도 아직 화가 누그러지질 않는군요. 고체는 액체일 때가 있었고, 액체 또한 고체일 때가 있었을 텐데, 왜들 그렇게 서로 자기가 잘났다고 싸우는지…. 쯧쯧. 여러분은 제 마음 이해하죠?

고리 모양으로 얽힌 신비한 물질

고체와 액체의 이 지겨운 싸움을 말릴 방법이 없을까요? 아, 그렇지! 좋은 생각이 떠올랐어요. 놀라운 중재자, 그의 이름은 폴리카테네인! 마치 현명한 외교관처럼 고체와 액체의 특성을 모두 이해하고 있는 독특하고 신비한 고분자 친구랍니다.

먼저 이 친구의 외모에 대해 설명하자면, 일반 고분자 물질과는 달리 여러 개의 고리 모양 분자들이 서로 얽혀 있는 구조로 되어 있는데요, 그렇지! 올림픽의 상징인 오륜기 같은 고리가 끊임없이 얽혀 있는 모양이에요. 쇠사슬을 연상시키기도 하죠.

그런데 말입니다, 이 친구의 진정한 매력은 외모가 아니라 성격에 있어요. 약자 앞에서는 한없이 유순해지고, 강자 앞에서는 더할 나위 없이 강해지는 그 변화무쌍한 성격에 많은 이가 열광한답니다.

어떻게 그럴 수 있느냐고요? 그건 바로 폴리카테네인만의 특별한 기계적 결합 덕분이에요. 일반 화학 결합과는 달리 이 친구를 구성하는 분자들은 마치 손잡고 있는 것처럼 상황에 따라붙었다 떨어졌다 하거든요. 그래서 작은 힘이 가해지면 물처럼 스르륵 흘러가 다가도 갑자기 큰 힘이 가해지면 바위처럼 단단해질 수 있답니다.

폴리카테네인의 다양한 용도

최근 미국 캘리포니아 공과대학 연구진은 폴리카테네인의 특별한 능력을 하나 더 발견했다더군요. 물처럼 출렁거리던 이 친구가 어느 순간 꿀처럼 끈적해진다는 거예요. 이 특별한 성질은 폴리카테네인의 덩치가 줄어들어도 그대로 유지되었대요. 심지어는 그 크기가 마이크로 단위로 작아져도 여전히 신기한 변신 능력을 보여 줬답니다.

이런 놀라운 성질 덕분에 폴리카테네인은 우리 생활 속 여러 곳에서 활약할 수 있을 거래요. 충격을 흡수하는 보호 장비에 쓰일 수도 있고, 자유자재로 움직이는 로봇의 근육이 될 수도 있고, 힘이 가해지는 정도에 따라 모양이 바뀌는 건축 재료로도 활용될 수 있답니다. 상황에 따라 유연하게 대처하는 능력이 있어 쓰임새가 많은 것이죠.

한 가지 모습에만 머무르지 않고, 때로는 단단해졌다가 때로는 부드러워지는 성격이 폴리카테네인의 진짜 매력입니다. 어때요, 본받을 점이 아주 많은 친구 아닌가요? 우리도 폴리카테네 인처럼 이런 입장도 돼 보고 저런 입장도 돼 보면 언젠가는 서로를 진정으로 이해하게 될 날이 오겠죠?
이상, 고집불통 고체와 속을 알 수 없는 액체 사이에서 중재자 노릇하다 탈진한 케미K였습니다. 아이고, 이제 정말 지쳤어요. 폴리카테네인에게 뒤처리를 맡기고 전 잠시 쉬어야겠어요. 애고~