당신도 이젠 스파이더맨?

당신이 만화영화의 스파이더맨처럼 될 날도 멀지 않았다

씨넷은 6일(현지시간) 코넬대 연구팀이 거미줄같이 끈적한 손으로 벽에 달라붙게 해주는 손바닥 크기의 액체 접착 기기를 만드는데 성공했다고 보도했다.

이미 어디든지 찰싹찰싹 잘 달라붙는 도마뱀붙이를 통해 비슷한 접착 기술 연구가 이뤄진 바 있다. 하지만 코넬대는 플로리다의 딱정벌레가 잎사귀의 표면에서 자신의 몸무게의 100배나 지탱할 수 있는 힘으로 달라붙어 있을 수 있다는 데 착안했다. 연구팀의 폴 스틴과 미카엘 보겔은 딱정벌레의 접착방식을 관찰한 결과 마이크론 크기의 수많은 작은 물방울을 가진 표면장력을 응용하고 있다는 것을 알아냈다. 이들은 이 원리를 응용하면 높은 건물에서 중력을 견디면서 일해야 하는 사람들을 위해 하중을 견딜 수 있는 장갑이나 신발을 만들 수 있을 것으로 보고 있다.

이들은 자신들의 연구결과르 이번 주 열리는 국립과학학술원(NAS)행사에서 보고할 예정이다. 그들의 연구는 미고등국방기획국(DARPA)과 국립과학재단(NSF)의 자금지원을 받아 이뤄졌다.

이 기기가 어떻게 작동하는지 알기 위해서는 두 개의 젖은 유리조각이 서로 달라붙어있는 것을 생각해 보면 된다. 스틴과 보겔의 실리콘웨이퍼 조작은 이와같은 방식으로 작동한다. 이들이 만든 마이크론 크기의 구멍을 가진 얇은 금속판은 액체저수지를 가지고 있다.(오른쪽 사진) 이들사이에는 또다른 기공 층이 있다. 매일 9볼트의 배터리가 작은 물방울을 꼭대기층에 펌프질해 보낸다. 그러면 드러난 물방울의 표면장력은 두 개의 조각을 또다른 표면에 달라붙게 만든다.

그러나 붙어있는데 성공했다하더라도 벽에서 떨어지고 싶을 땐 어떻게 할까?

이 역시 자신의 결합을 가능케 하는 접촉 포인트와의 접속을 끊어 버릴 수 있는 잎사귀 딱정벌레에게서 배워올 수 있다.

코넬대 팀은 “스위칭할 수 있는 전자적으로 제어되는 모세관 접촉기기“를 통해 어딘가의 표면에 자유로이 들러붙었다 떼었다 할 수 있음을 증명했다.

이를 위해서는 전기장이 되돌려져야 한다. 그리고 물은 작은 구멍을 통해 물방울이 조각과 다른 표면사이에 만든 마이크로결합을 부서뜨리면서 되돌려진다.

스틴 교수는 “우리의 매일매일 경험으로 볼 때 이는 상대적으로 약하다”며 “그러나 많은 실험을 통해 제어실험을 해 본다면 딱정벌레처럼 강력한 접착력을 갖게 될 것”이라고 말했다.

과학자들은 약 1천개의 300마이크론 크기의 구멍을 가진 프로토타입을 만들어 약 30g을 지탱할 수 있도록 하는데 성공했다. 이 무게라면 서류용 클립 70개 이상의 무게다.

이들은 또 구멍을 더 작게 만들면 더 무거운 것을 매달 수 있게 되리란 것을 알아냈다. 예를 들어 그들은 1마이크론에 수백만개의 구멍을 가진 1평방인치 조각에 6.8kg를 매달 수 있었다.

물론 아직 인간이 매달리기에는 상당히 부족하지만 엄청난 진보인 것만은 확실해 보인다.