유연하게 구부릴 수 있는 얼음 광섬유를 만들었다.

얼음은 우리가 평소에 자주 보는 친숙한 재료이며, 단단하면서 부서지기 쉽다는 것을 잘 알고 있다. 최근 연구에 의하면 얼음 결정을 성장시키면 유연하게 구부러지는 얼음 광섬유가 극세사 모양으로 생긴다는 것을 발견하였다.

중국 저장(浙江) 대학의 쉬페이전(Peizhen Xu) 박사팀은 유연성 높은 얼음으로 된 마이크로섬유 개발에 최초로 성공했다. 박사팀은 -50°C라는 저온 환경에서 끝이 뾰쪽한 텅스텐 전극 위에 높은 전압을 건 상태로 수증기를 내뿜으면서 얼음 결정을 천천히 성장시켰다. 그 결과 지름이 0.8~10um(Ium는 100만분의 1m)인 마이크로섬유가 생겼다. 이 마이크로섬유에 힘을 가했더니 활처럼 구부러졌다가. 힘을 빼자 원래 상태로 복원되었다고 한다.

실험 재료가 순도 높은 얼음이므로 구부러짐의 크기는 이론적인 한계에 가까운 것이며, 보통의 순도가 낮은 얼음의 특징과는 전혀 달라진 것이었다. 섬유에 빛을 투과시켰더니 광섬유처럼 빛을 효율적으로 전송시킬 수 있었다.

이번 연구의 성과는 얼음의 물리에 대한 연구나 저온 환경에서 작동하는 얼음 센서 등에 응용할 수 있을 것으로 보인다고 연구팀은 말했다.

이 내용은 Science, 2021년 7월 9일에 게재되었다.

출처: 뉴턴 2021.10