기본 콘텐츠로 건너뛰기

미니 리자 ? 30 미크론 모나리자



 이전 포스트들을 통해 몇 차례 소개드린바 있지만 여러가지 목적으로 아주 작은 크기의 그림이나 사진을 제작하는 기술이 선보인 바 있습니다. 주로는 새로운 기술의 시연 목적인 경우가 많은데 이번에 조지아텍 (Georgia Institute of Technology ) 의 연구자들 역시  ThermoChemical NanoLithography (TCNL) 라고 불리는 새로운 공정의 데모 목적으로 아주 유명한 명화를 미시 세계로 옮기는 데 성공했다고 합니다. 이들이 그린 것은 폭 30 미크론 (Micron) 이 모니리자 (Mona Lisa) 로 미니 리자라고 불러도 될 만한 것입니다. 




(30 미크론 폭의 모나리자 그림. 미니 리자라고 부를 수 있는 작은 크기로 일반적인 체세포 보다 좀 큰 크기  Mini Lisa. The world's most famous painting has now been created on the world's smallest canvas. Researchers at the Georgia Institute of Technology have "painted" the Mona Lisa on a substrate surface approximately 30 microns in width -- or one-third the width of a human hair. (Credit: Image courtesy of Georgia Institute of Technology))  


 조지아 공대의 케이스 캐롤 Keith M. Carroll 과 동료들은 TCNL 기술을 사용해서 픽셀 하나의 크기가 125 나노미터 (nm) 인 그림을 미시세계에 그려넣었습니다. 가열된 작은 탐침을 이용해서 개별적인 화학 반응을 유도하는 방식으로 명암을 넣었는데, 열을 더 가할 수록 화학 반응을 더 유도해서 색이 옅어지고 반대로 열을 적게 가하면 색이 짙은 색으로 남게 된다고 합니다. 이 반응을 단계별로 정밀 유도하는 것이 이 기술의 핵심이며 명도를 정확하게 조절해 그림을 그릴 수 있다는 것이 연구팀의 설명입니다.


 물론 미크론 크기의 그림을 그리는 것이 TCNL 의 목적은 아닙니다. 연구의 리더인 제니퍼 커티스 교수 (Jennifer Curtis, an associate professor in the School of Physics ) 는 이 기술을 사용해 아주 미세한 크기의 patterning gradients  를 만들 수 있으며 새로 생성되는 화합물은 본래 화합물에 비해 매우 유용한 특징을 가진 물질 - 예를 들어 그래핀 같은 - 로 바뀔 수 있다고 지적했습니다. 따라서 향후 이 기술이 나노 엔지니어링 (nanoengineering), 광전자 (optoelectronics), 바이오엔지니어링 (bioengineering) 등 여러 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 


 또 그 원리상 일종의 나노 스케일 프린팅이 가능해 질 수 있습니다. 생각해 보면 프린팅과 다를 것도 없기 때문이죠. 예를 들어 웨이퍼 위에 전통적인 리소그래피 방식 으로 회로를 새기는 것은 복잡하고 동일한 회로를 대량 생산할 때 유용하지만 각각의 커스텀 회로를 소량 만들 때는 이런 방식이 더 유용할 수도 있겠다는 생각입니다. 조지아텍의 연구팀은 다섯개의 열 탐침 (thermal cantilevers) 를 하나의 기기에 설치해 빠른 속도로 인쇄 처리가 가능한 기술도 개발 중에 있다고 합니다. 과연 미래에는 전통적인 리소그래피 방식에 더해 나노 프린팅이 가능할지도 궁금해지는 소식입니다.



 참고 

Journal Reference:

  1. Keith M. Carroll, Anthony J. Giordano, Debin Wang, Vamsi K. Kodali, Jan Scrimgeour, William P. King, Seth R. Marder, Elisa Riedo, Jennifer E. Curtis. Fabricating Nanoscale Chemical Gradients with ThermoChemical NanoLithographyLangmuir, 2013; 29 (27): 8675 DOI:10.1021/la400996w




댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...