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첨단기술정보

큰 마찰력의 원인

전문가 제언: 지구의 지각 판 운동이나 생체 내의 세포의 움직임까지 모든 크기의 길이에서 마찰은 운동에 영향을 미친다. 통상 마찰은 표면에 존재하는 원자 크기의 돌출부들이 10-6초 이내로 서로 스쳐지나 갈 때 1012Pa 이하의 압력을 받으면서 생성된다. 원자 수준의 조작을 통하여 표면을 평평하게 만들면 표면 간의 마찰력은 대폭 감소되며, 이 성질을 이용하여 마이크로 모터나 데이터 저장 장치 등 초소형 장치들을 만들 수 있다. 그러나 원자 수준에서 평평한 표면 간에 어떻게 마찰이 발생하는지에 대해서는 잘 이해되고 있지 않다.

최근 Nature Materials에 게재된 논문을 통하여 Nigues 연구팀은 다중의 벽을 가진(multi-walled) 보론 나이트라이드 나노튜브(BNNT: boron nitride nanotube)의 다중 벽들을 서로 스쳐지나가게 했을 때 예상과 달리 엄청나게 큰 마찰이 발생함을 보고하였다. Nigues 연구팀은 다중 벽 중 가장 바깥 튜브의 한쪽을 나노 고정축(nanomanipulator)에 고정시키고, 다른 한쪽은 소리굽쇠(tuning fork) 힘 측정 센서에 고정시켰다.