bar_progress

다리 없는데도 짚신벌레는 왜 움직일까 … UNIST 연구팀, 섬모 합성 기술 개발

최종수정 2022.06.29 11:59 기사입력 2022.06.29 11:59

어드밴스드 머터리얼즈 표지. 바닥에 있는 흰색은 니켈 금속. 그 위에는 자성 나노 입자가 쌓여 인공 섬모를 이루고 있다.

AD
썝蹂몃낫湲 븘씠肄


[아시아경제 영남취재본부 황두열 기자] 짚신벌레는 다리가 없어도 움직일 수 있다. 세포 표면에 돋아난 미세털인 섬모의 존재 덕분이다.


이러한 짚신벌레의 미세털 같은 섬모를 원하는 형태로 쉽게 만들 수 있는 기술이 개발됐다.

UNIST 기계학과 정훈의 교수팀은 나노미터 크기 자성 입자를 위로 쌓아 올리는 방식으로 섬모 구조를 가늘고 길게 합성해 낼 수 있는 기술을 개발했다.


인공 섬모를 구동 장치(액츄에이터)로 쓰는 나노로봇 등의 개발에 도움이 될 전망이다.


섬모는 액체 속에도 움직임이 자유롭고 작은 외부 힘에도 민감하게 반응해 다양한 기능을 만들어낼 수 있다.

코나 폐의 섬모가 하늘하늘 흔들려 액체를 움직이는 방식으로 불순물 밀어내거나 짚신벌레가 섬모를 노 젓듯 움직여 이동하는 기능이 대표적이다.


섬모를 모방해 미세 기계의 구동장치로 쓰려는 연구가 활발한 이유이기도 하다.


하지만 섬모 구조는 액상 원료를 틀에 넣어 찍는 등의 기존 방식으로 나노미터 수준으로 작게 만들기 어렵다. 특히 폭은 좁고 세로로 긴 형태는 더 까다롭다.


자기력 위치 제어 자가조립 합성법 연구도.

썝蹂몃낫湲 븘씠肄


연구팀은 자기력을 이용해 이러한 한계를 극복할 수 있는 합성법을 개발했다.


먼저 섬모 가닥을 돋아나게 하고 싶은 위치에 니켈 금속 조각을 배열한 뒤 위에서 자성 나노입자를 흩뿌려 차곡차곡 쌓는 방식이다.


니켈 주변에 형성된 강력한 자기력이 자성 나노입자를 잡아당기는 원리다. 정교하게 설계된 자기력 덕분에 나노 입자가 알아서 원하는 형태로 조립된다.


합성법은 수직 방향으로만 자성 나노입자가 쌓일 수 있도록 나노입자를 에어로졸 상태로 분사하는 기술을 적용했다.


기술은 액체 방울(에어로졸)에 자성 나노입자를 가둬 미리 설계된 자기력 외에 다른 외부 힘을 차단하는 기술이다. 액체는 날아 가면서 증발된다.


연구팀은 기술로 실제 지름이 373nm(나노미터)인 입자를 최대 54개까지 쌓았다. 가로와 세로의 비율인 종횡비가 50 이상으로 이제껏 합성된 인공 섬모 중 가장 높다는 설명이다.


완성된 인공 섬모는 자성 나노입자 표면에 코팅된 올레산 덕분에 베어링 없이도 매끄럽게 미끄러지면서 움직일 수 있었다.


연구팀은 “연구는 몸 안에 투입 가능한 나노 로봇, 오염물질을 제거하는 초미세 구동 장치 개발 등에 도움이 될 것”이라고 말했다.


연구는 재료 분야 국제학술지인 어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)의 표지논문으로 선정돼 지난 16일 자로 출판됐다.

(좌측부터) 성민호 연구원, 강민수 연구원(제1저자), 이동혁 연구원이 카메라 앞에 포즈를 잡고 있다.

썝蹂몃낫湲 븘씠肄


영남취재본부 황두열 기자 bsb03296@asiae.co.kr
AD

<ⓒ경제를 보는 눈, 세계를 보는 창 아시아경제(www.asiae.co.kr) 무단전재 배포금지>

함께 본 뉴스

새로보기

오늘의 화제 컨텐츠

AD

포토갤러리

  • [포토] 클라라 '완벽한 S라인' [포토] 현아 '왜 이렇게 힙해?' [포토] 나연 '상큼한 미소'

    #국내핫이슈

  • [포토] 태연 '청량한 미모' [포토] 리사 '시크한 눈빛' [포토] 설현 '늘씬한 몸매'

    #연예가화제

  • [포토] 서현 '막내의 반전 성숙미' [포토] 엄정화 '명불허전 댄싱퀸' [포토] 이소연 "몸매 비결은 1일 1식"

    #스타화보

  • [포토] 미나 '자기관리의 정석' [포토] 야노시호 "45세 넘고 약해져 운동" [포토] 제시 '탄탄한 몸매'

    #몸매종결자

  • [포토] 킴 카다시안 '완벽한 건강미' [포토] 킴 카다시안 '넘사벽 카리스마' [포토] 킴 카다시안 '파격적 패션'

    #해외스타

간격처리를 위한 class

많이 본 뉴스 !가장 많이 읽힌 뉴스를 제공합니다. 집계 기준에 따라 최대 3일 전 기사까지 제공될 수 있습니다.

한눈에 보는 뉴스&트렌드