3D 프린터로 출력한 세상에서 가장 작은 와인잔

(Left: The tiny, 3D-printed wine glass. Right: An optical resonator, an example of a fiber optics component that can be 3D printed through the new technique. Credit: KTH Royal Institute of Technology)

스웨덴 KTH 왕립 공대의 과학자들이 이산화규소 (실리카, SiO2)를 이용해 나노스케일의 정교한 3D 프린팅이 가능한 기술을 선보였습니다. 이산화규소는 유리의 주성분으로 광섬유 같은 광통신 기반 물질의 소재이기도 합니다. 따라서 이를 3D 프린팅 기법으로 출력하려는 연구가 이전부터 진행되어 왔습니다.

연구팀은 hydrogen silsesquioxane (HSQ)라는 물질을 이용해 액체 상태의 잉크를 초미세 크기로 출력한 후 여기에 레이저를 1조 분의 1초 동안 매우 강력하게 발사해 이산화규소가 석영 유리 (silica glass) 형태로 변형되도록 만들었습니다. 이렇게 만든 3D 프린팅 출력물은 각 복셀 (voxel, 3차원 공간에서 한 점)이 65 x 260 나노미터에 불과할 정도로 작았습니다.

덕분에 연구팀은 높이가 수십 마이크로미터에 불과한 유리 와인잔은 물론이고 세포 크기의 광학 부품을 제조할 수 있게 되었습니다. 와인잔은 기술적 정교함을 보여주기 위한 것이고 사실 광공진기 (optical resonator, 사진에서 오른쪽) 같은 광통신 및 레이저 용 부품이 진짜 목적이라고 할 수 있습니다. 연구팀에 따르면 심지어 광섬유 자체도 만들 수 있습니다.

실용화 여부는 지금 판단하기 어렵지만, 아무튼 놀라운 기술적 진보임에는 분명해 보입니다.

참고

https://newatlas.com/3d-printing/worlds-smallest-wine-glass-nanoscale-3d-printing/

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38996-3#Sec2

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