생물을 모방한 나노헤어 구조에 의한 가역접합
- 전문가 제언
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○ 두 개 이상의 물체를 접합하는 방법으로는 대상물질에 따라 여러 가지가 있다. 점착재를 이용한 접합, 볼트 너트나 리벳 조인트를 이용한 기계적인 접합이 있는가 하면, 금속의 원자와 원자 간의 인력을 이용한 고상접합과 재료에 외력인 압력을 가하여 접합하는 압접이 있다.
○ 점착재를 이용한 접합인 경우는 시간이 오래 경과되면 점착력이 감소하여 종당에는 이탈하여 접합의 목적을 상실하게 되며, 짧은 시간 내에 접합을 제거하려면 어렵고, 기계적 접합인 경우에는 접합과 이탈(분리)은 쉬우나 강체(rigid body)의 경우에만 사용이 가능하고, 표면이 고르지 않거나 무른 물체에는 적합하지 않다. 고상접합인 경우는 금속재료에만 사용할 수 있을 뿐만 아니라 금속의 표면가공이 나노미터 정도의 정밀도를 갖도록 매끄럽고 정교하게 경면 가공되지 않으면 접합력을 가질 수 없다.
– 그러나 개구리, 거미, 도마뱀(gecko) 등 곤충이나 동물들은 경사면 또는 천정의 표면이 거칠어도 자유자재로 재빠르게 이동할 수 있는 기능을 가지고 있는 것은 발바닥과 발가락 표면에 응착력과 이탈력을 발생할 수 있는 훌륭한 메커니즘이 진화적으로 발달되어 있기 때문이다. 순간적으로 응착력과 이탈력을 발생시키는 구조를 가역접합 구조라 칭한다.
○ 특히 도마뱀의 경우는 발바닥과 발가락에 나노미터크기의 털(나노헤어)이 경사지게 다모형상을 이루고 있어 이 구조를 이용 응착력과 이탈력을 순간적으로 발생시켜 위험한 장소를 재빠르게 이동할 수 있다는 관찰결과가 보고되고 있다. 또한 이에 대한 이론적 해석 모델도 제안되었다. 나노크기의 다모형상이 실제로 제작 가능한지는 더욱 연구가 필요하지만 로봇의 보행운동에 있어 고르지 못한 지면 보행연구에 많은 도움을 줄 것으로 생각된다. 이와 같이 연구란 고정관념을 버리고 도전적이고 창의적이라야 새로운 아이디어를 창출할 수 있는 것이다.
- 저자
- Jose Berengueres, Takahashi Kunio
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 일어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2006
- 권(호)
- 75(3)
- 잡지명
- 용접학회지(A113)
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 180~184
- 분석자
- 정*갑
- 분석물
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