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2013년 7월 10일 수요일

액체 금속으로 만든 3D 구조물




 노스 캐롤라이나 주립 대학 (North Carolina State University) 의 연구자들이 액체 금속을 이용해서 상온에서 3D 구조물을 실시간으로 만드는데 성공했습니다. 이 대학의 마이클 딕키 교수 (Dr. Michael Dickey, an assistant professor of chemical and biomolecular engineering at NC State) 와 그의 연구팀은 상온에서도 액체 상태로 존재하는 갈륨 - 인듐 (gallium / indium) 합금을 사용해 3D 구조물을 만드는 연구에 착수했습니다. 


 딕키 교수에 의하면 이 합금은 상온에서도 액체 상태로 존재할 수 있는데 산소와 반응해서 산화물을 만드는 경우 일종의 피막이 만들어져 구조를 유지할 수 있습니다. 이들은 이런 갈륨 - 인듐 합금을 조금씩 분사해서 작은 방울을 만드는 방식으로 원하는 형태의 3 차원 구조물을 만들었습니다. 이는 일종의 3D 프린팅인데 액체 금속을 이용한 것이라고 할 수 있습니다. 산화된 금속 합금은 일단 상온에서도 무너지지 않고 형태를 유지할 수 있는 강도를 유지합니다. (아래 사진 및 동영상 참조)  



(액체 금속으로 만든 3D 구조물  Researchers have developed three-dimensional structures out of liquid metal. (Credit: Michael Dickey) )    




 (동영상 )


 이 합급의 좋은 점은 상온에서 3D 금속 구조물을 만들 수 있을 뿐 아니라 전기도 잘 통한다는 사실입니다. 따라서 3D 프린터로 전자 회로를 만들 수 있는 길이 열린 셈입니다. 다만 갈륨은 상대적으로 흔하고 저렴하지만 인듐은 아직 꽤 비싼 원소이기 때문에 비용은 그다지 저렴하지 않을 것으로 보입니다.


 동영상에서 볼 수 있듯이 아직 복잡한 구조물을 3D 프린팅 하기는 어렵지만 전기가 통하는 작은 금속 구조물을 3 차원적으로 만들어 낼 수 있다는 점은 놀랍습니다. 다만 강도가 어느 정도인지는 영상으로는 확실히 모르겠네요. 


 아무튼 액체 금속이라고 하니 이걸 떠올리신 분들도 있을 것 같습니다. 






 금속 3D 프린팅의 시대가 다가오는 지는 몰라도 T - 1000 은 지금으로썬 조금 무리 같긴 하네요. 액체 금속으로 자유 자재로 변형하고 자기 복구도 가능한 로봇과는 아직 거리가 좀 먼 이야기긴 합니다. 


 참고 


Journal Reference:

  1. Collin Ladd, Ju-Hee So, John Muth, Michael D. Dickey. 3D Printing of Free Standing Liquid Metal Microstructures.Advanced Materials, 2013; DOI: 10.1002/adma.201301400


  

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