접착제보다 더 강력한 나노 벨크로


<사진설명> 일반적인 나일론 벨크로는 후크와 루프를 지니고 있다. 그러나 나노 벨크로는 모두 후크로만 구성된다.


미국의 연구자들은 '나노 벨크로'가 강력한 접착제 만큼이나 단단하게 대상물을 고정시킬 수 있다고 말했다.
재사용이 가능한 물질이 끝에 후크를 지닌 탄소 튜브로 뒤덮이고, 각각의 지름은 1 mm의 백만분의 일에 불과하다. 미시간 주립대의 데이비드 토마넥과 동료들은 이것이 극도로 작은 로봇들 내에서 구성요소들을 고정시킬 수 있을 것이라고 제안하였다.

연구진은 나노 벨크로가 재래식 에폭시 접착제보다 약 30배 이상 강력하다고 추정하였다. 나노 벨크로는 워낙 단단하게 물체들을 고정시키기 때문에, 벨크로의 후크 패드가 떨어지기 이전에 고정된 물체 자체가 부서지고 말 것이라고 한다. 또한 나노 벨크로는 실리콘 웨이퍼에 작은 후크를 새겨서 만들어지는 마이크로 버전의 벨크로보다 거의 3,000배 이상 강력할 것으로 보인다.

토마넥 팀의 계산에 따르면, 두 개의 후크는 충분히 세게 잡아당겼을 때에는 잡아 끊길 정도로 똑바르게 되지만, 분리되면 아무 손상 없이 제 자리로 돌아 온다. 함께 밀리면 후크는 다시 연결된다.

불행히도 탄소 나노 후크를 대량으로 생산할 수 있는 방법은 아직 아무도 찾지 못하고 있다. 개개의 것들은 거의 10년 전에 처음으로 만들어졌고, 몇몇 연구자들은 그 전체 덩어리를 가까스로 만들기도 하였지만 가지런하게 배열하지는 못했다.


<참고자료>
Berber, S., Kwon, Y.-K. & Tománek, D. Bonding and energy dissipation in a nanohook assembly. Physical Review Letters, 91, 165503,
doi:10.1103/PhysRevLett.91.165503 (2003). |Article|

Han, H., Weiss, L. E. & Reed, M. L. Micromechanical Velcro. Journal of Microelectromechanical Systems, 1, 37 - 43, (1992). |Homepage


[Scieng News 김덕양/최성우 기자]