벽이나 천장에 사람을 매달리게 할 강력한 접착물질 만들어
이태리의 과학자 팀에 의하면 그들의 최신 나노 테크노로지의 발견은 벽을 기어오르는 스파이더맨의 옷의 비밀에 있다고 말했다.
이태리의 튜린 폴리테크닉 대학의 엔지니어이자 물리학자인 니콜라 푸그노 교수는 사람의 전 체중을 벽이나 천정에 매달리게 할 수 있는 강력한 접착력을 가진 물질을 만들었다고 주장했다. 그 접착제는 또한 종이에 따라 쉽사리 떼어낼 수 있다.
탄소 나노 튜브기반 기술이 미세한 나일론제 접착 천 같은 나노-분자의 고리와 갈고리의 역할을 하게 되었다.
자체 세척 가능한 초강력 접착제
과학자들은 여러 해 동안 ‘거미’나 ‘�코(도마뱀붙이의 일종)’ 현상을 모사(模寫)하려는 시도를 해왔으며, 그 논문을 검토한 전문가들은 아직까지는 스파이더맨과 경쟁할 만한 것은 없다고 말한다. 8월 29일자 발표된 물리학 저널의 논문인 ‘응축된 물질’은 올바른 방향으로 향한 전대미문의 수준이라고 하였다.
그림에서 보면, 푸그노 교수는 기존의 연구를 스파이더맨의 옷으로 관한 다시 협력하여 일했다. 스파이더맨은 커다란 거미줄과 자체 세척이 가능하며, 초강력 접착력을 지닌 채 자유자재로 벗을 수 있는 장갑과 장화를 갖추어야 한다. 눈에 보이지 않는 커다란 줄은 나노 튜브의 묶음으로 실현될 수 있고(Zhang 등 관련 삽화 참조), 한편 장갑과 장화는 각각 거미( De sel 등의 관련 삽화)와 게코(우리 분석에 의해 제안된 Gao 등의 관련 삽화)를 본뜬 것이다
전문가들은 나노 튜브가 무성함으로 초 소수성(疎水性)(방수가공)이고 그리하여 자체 세척력이 있음에 주목한다(Lau등의 관련 삽화).
가혹한 환경에서도 견딜 수 있어
푸그노 교수의 논문은 횡단면이 0.31평방인치의 투명 밧줄은 특수 장갑과 장화를 착용한 사람으로 하여금 계속 천정에 달라붙을 수 있도록 지탱시킨다고 주장한다.
이태리의 연구가들은 즉각적인 논평을 하지 않았다.
논문에 의하면, 거미나 도마뱀붙이의 발처럼, 갈고리와 털은 자체 세척력 및 방수기능이 있어 악천후나 먼지 낀 표면에 의해 마모되거나 막히지 않아, 심해를 포함한 가혹한 환경에서도 견딜 것이다.
기본적인 물리적 특성은 유망해 보이지만, 일부 사안들은 검증할 필요가 있다고 로날드 피어링이 말했다. 그는 버클리의 캘리포니아 대학의 전기공학 교수로서 도마뱀붙이에서 아이디어를 얻은 인공 접착제의 전문가이다.
“도마뱀붙이의 행동을 모방한 후, 사람의 크기로 확대시킨다면 만사형통이다. 그러나 우리는 도마뱀붙이가 어떻게 해내는지 자세한 것들을 모르고 있다”라고 전했다.
인간 근육과의 차이점 개선 필요
논문에서 푸그노 교수는 접착력이 미치는 범위를 완전히 이해한 것은 아니라고 인정했다.
또한 인간의 근육은 도마뱀붙이와는 다르다. 우리가 장시간 벽에 달라붙어 있으면 상당한 근육피로에 시달리게 될 것이다.
런던대학의 천체물리학과의 물리학 교수인 앤드류 피셔는 두 표면 사이에 접착력 측정은 매우 어려운 문제라고 말했다. 서로 다른 표면들에서 불합리한 영향들을 계량화한다는 것은 매우 어렵다고 그는 말했다.
“당혹스러운 것은 21 세기 과학의 출발점에서, 우리가 새로운 경지의 양자 기계학 및 초기 우주의 우주론을 상당하게 이해하고 있을 때에도 평범한 세상의 사물들이 접착되는 방식에 관해 우리가 아직도 모르는 것이 많다”라고 피셔는 전했다.
피셔는 그럼에도 불구하고 푸그노 교수가 접착이론 배후에 있는 기존에 확립된 많은 물리학의 원리들을 결합시킨 최초의 사람이라고 전했으며, 3년 안에 최초의 옷을 볼 수 있을 것이라고 덧붙였다.
게코의 접착 특성에 관한 종전의 연구는 그들의 초기의 약속을 언제나 전달한 것은 아니다. 스파이더맨의 옷이 몽상 같은 계획으로 들릴지 모르는 반면에 푸그노 교수는 그것을 창조하기보다 과대선전을 폭로하는 데 유명하다. 2006년에 그는 카본 나노 튜브로 만든 밧줄이 스페이스 엘리베이터로 사용되기에 충분히 강하지 못하다는 것을 실증함으로서 많은 논쟁을 야기시킨 논문을 발표하기도 했다 |