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물에 뜨는 금속 소재



(A metallic structure etched lasers, right, floats to the top on the water's surface in professor Chunlei Guo's lab. Credit: University of Rochester photo / J. Adam Fenster)


 로체스터 대학의 과학자들이 물거미 (bell spiders)와 불개미 fire ants에서 영감을 받아 물에 가라앉지 않는 금속 소재를 개발했습니다. Chunlei Guo 교수와 그 동료들은 이 절지동물들이 표면에 강력한 소수성을 일으키는 요철을 지니고 있다는 데 주목해 펨토초 레이저를 이용해 금속 표면에 마이크로 혹은 나노미터 크기의 패턴을 새겼습니다. 


 이를 통해 강력한 소수성을 지닌 금속판은 물을 밀어내는 성질을 지녀 물거미처럼 공기를 사이에 품을 수 있습니다. 이런 독특한 원리 덕분에 금속 표면에 구멍이 뚫려도 가라앉지 않는 신기한 현상이 일어납니다. 다만 물속에 오래 있으면 이런 초소수성( hyperhydrophobic)은 잃게 됩니다. 




(동영상) 


 참고로 물거미에 대해서는 아래 영상을 참조해 주십시요. 



 (물거미) 


 연구팀은 이 방법으로 물거미처럼 방수 능력이 뛰어난 소재를 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 원리상 물에 뜨는 자동차 등을 개발하기는 적합하지 않지만 물에 쉽게 젖거나 부식되지 않는 소재를 만드는데 도움이 될 것으로 생각합니다. 


 참고 


 Zhibing Zhan et al. Highly Floatable Superhydrophobic Metallic Assembly for Aquatic Applications, ACS Applied Materials & Interfaces (2019). DOI: 10.1021/acsami.9b15540


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