녹색 나노엔지니어링 섬유: 폐기물에서 유래한 폴리페놀-아연@ 실리카 코어-쉘 반응성 자누스 나노입자를 활용한 기능성 섬유

UV 보호, 강도 향상, 자가 청소 성질 및 세탁 내구성을 갖춘 자누스 나노입자 기능화 섬유를 제조하고 생체 호환성 특성을 갖추는 것은 현대 기능성 섬유 공학에서 매우 중요하다. 특히, 여러 가지 뚜렷한 특성을 나타낼 수 있는 다기능 나노입자를 저비용 원료를 활용하여 설계하고, 녹색 화학 원칙을 준수하는 것은 중대한 과제이다. UV 보호, 강도 향상 및 자가 청소 성질을 갖춘 폐기물에서 유래한 자연 폴리페놀(퀘르세틴-3-글루쿠로니드, 미리세틴-3-갈락토사이드, 고시핀, 플로리진, 켐페롤, 미리세틴-3-아라비노사이드)로 통합된 아연-실리카 코어-쉘 자누스 나노입자를 개발하기 위한 제조 전략을 제안한다. 폴리페놀은 아연-폴리페놀 복합체를 합성하기 위한 지속 가능한 전구체로 활용되었으며, 이는 실리카 껍질 내에 캡슐화되어 코어-쉘 구조를 형성하였다. 또한, 반아민/카복실산 및 반메틸 말단이 있는 이중기능층을 도입하여 반응성 친수성과 소수성 특성을 부여하여 자누스 입자를 생성하였다. 자누스 코팅 섬유와 가죽은 유해한 UV 방사선을 상당히 감소시켰으며, 물 접촉각 측정 결과 향상된 방수성을 확인하였다. 소재 내에서 자연 페놀과 이중기능 그룹의 공존은 섬유 강도를 높이고, 우수한 접착력을 촉진시키며 세탁 내구성을 현저히 향상시켰다. 폐기물에서 유래한 소재를 활용한 이 친환경 접근법은 UV 보호 및 방수 성능 향상이 가능한 지속 가능한 섬유 공학을 위한 유망한 솔루션을 제시하며, 섬유 응용 분야에서 녹색 나노기술의 발전에 기여한다.