장이 복잡한 나노 구조를 만들 수 있는 자신의 기발한 아이디어를 커다란 모형으로 보여주고 있다.

이휘 장 (칭화대)

팝-업 나노 구조를 이용해 매우 작은 3차원 구조물을 쉽게 만들 수 있다.


이휘 장은 방문객을 자신의 사무실로 불러 축구공 구조가 달린 매우 잘 늘어나는 실리콘을 보여주기를 즐긴다. 실리콘을 네 방향으로 팽팽하게 당기면 3차원 구조가 육각형과 오각형으로 이뤄진 2차원 구조로 바뀐다. 실리콘을 다시 원래대로 돌리면 평평한 구조는 다시 3차원 구조로 돌아간다.

바로 이 방법으로 장은 많은 과학자들이 고민했던 문제를 풀었다. 어떻게 복잡한 3차원 나노 구조를 제작할 것인지 하는 것이다. 장이 실리콘으로 보여준 그 방법은 나노구조에서도 통한다. 쉽게 만들 수 있는 2차원 구조를 길게 늘인 기판 위에 붙인 뒤, 그 기판을 원래대로 줄어들게 만들면 2차원 구조물이 3차원으로 바뀌는 것이다. 이 방법은 금속과 고분자 등 여러 재질에 적용할 수 있다.

이 기술은 또한 다양한 용도의 나노 구조를 만드는 데 사용될 수 있다. 장의 궁극적인 목표는 과학자들이 쉽게 자신들이 원하는 3차원 구조를 만드는 2차원 구조를 찾을 수 있도록, 이에 관한 데이터베이스 또는 알고리즘을 개발하는 것이다. “이 방식은 하나의 도구입니다.” 그는 말을 잇는다. “서로 다른 분야의 사람들이 자신의 분야를 혁신할 수 있어요.”

<본 기사는 테크M 제42호(2016년10월) 기사입니다>