중국 연구진은 도마뱀, 유리 개구리, 수염도마뱀의 특성을 결합한 투명 망토 소재를 개발했습니다.
유리 개구리는 이 연구에 영감을 준 세 가지 동물 중 하나입니다. 사진 : iStock
영어: 그리스 신화에 나오는 키메라 괴물에서 영감을 받은 중국 연구원들은 도마뱀붙이, 유리 개구리, 수염도마뱀이라는 세 가지 냉혈 동물의 특성을 결합하여 투명 망토를 현실로 만들 수 있는 하이브리드 소재를 만들었다 고 타임스 오브 인디아가 1월 30일에 보도했습니다. 지린 대학과 칭화 대학의 연구팀은 각 동물의 고유한 자연적 생존 전략을 기반으로 프로토타입을 설계했다고 밝혔는데, 이러한 전략은 마이크로파, 가시광선 및 적외선 스펙트럼으로는 감지할 수 없습니다.
1월 30일 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 에 발표된 한 연구에서 연구진은 다양한 지형에서 위장의 유연성이 부족하다는 현재의 위장 문제에 생명공학 기반 접근법을 적용했다고 밝혔습니다. 연구팀은 "이번 연구는 위장 기술을 제한된 지형에서 가변적인 지형으로 확장시켜 차세대 전자기학을 향한 중요한 진전을 이뤘습니다."라고 밝혔습니다.
이 연구는 독특한 전자기파 조작 능력을 가진 메타물질과 합성 섬유의 최근 급속한 발전을 바탕으로 하고 있으며, 이러한 기술은 스텔스 기술에 점점 더 많이 적용되고 있습니다. 메타물질은 표면 구조를 정밀하게 제어함으로써 특수한 방식으로 전자기파를 반사하여 레이더에 물체가 보이지 않게 할 수 있습니다. 하지만 메타물질의 본래 기능은 특정 환경에서만 위장 기능을 제공할 수 있습니다.
중국 과학자들은 가시광선과 적외선에는 투과되지 않으면서도 다양한 스펙트럼 및 지형 조건에 적응할 수 있는 메타물질을 연구하고 있습니다. 그들은 이 메타물질을 세 가지 다른 동물로 만들어진 괴물의 이름을 따서 키메라(Chimera)라고 명명했습니다. 도마뱀붙이의 색 변화 능력, 유리 개구리의 투명성, 그리고 턱수염도마뱀의 온도 조절 능력을 모두 갖추고 있기 때문입니다.
지린대학교의 수석 연구원 쉬 자오화(Xu Zhaohua)는 색깔과 피부색을 바꿀 수 있는 능력으로 유명한 도마뱀붙이에서 영감을 얻었다고 밝혔습니다. 키메라(Chimera) 메타물질은 도마뱀붙이를 모방하여 마이크로파 반사율을 조절하여 물에서 초원까지 다양한 환경에 자연스럽게 녹아듭니다. 키메라의 디자인은 중남미 열대우림에 서식하는 유리 개구리(Glass frog)에서도 영감을 받았습니다. 유리 개구리는 잠자는 동안 혈액의 대부분을 간에 저장하여 몸이 투명하게 보입니다. 연구진은 PET 플라스틱과 석영 유리 층 사이에 키메라의 회로를 삽입하여 유리 개구리의 자연적인 스텔스 특성과 유사한 수준의 광학적 투명도를 구현했습니다.
연구팀은 메타물질 표면 회로에 전력을 공급하는 데 사용되는 전기에서 발생하는 열을 숨기는 과제에 직면했습니다. 이 열은 적외선 감지기로도 볼 수 있었습니다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 호주 수염도마뱀을 연구했습니다. 이 파충류는 체온을 조절하기 위해 등 색깔을 변화시키는데, 체온을 낮춰야 할 때는 옅은 노란색, 체온을 유지해야 할 때는 짙은 갈색으로 변합니다.
연구팀은 기계 제어 설계를 사용하여 키메라의 온도 기울기를 섭씨 3.1도까지 낮췄는데, 이는 다양한 지형에서 열화상 기술로는 감지할 수 없는 수준입니다. 턱수염도마뱀이 자연 환경에 반응하는 방식을 모방함으로써, 키메라 메타물질은 원격 열 감지기에 감지될 가능성을 줄일 수 있습니다.
연구 논문에 따르면, 키메라 메타물질의 시제품은 플라스틱 패터닝, 금속 메시, 그리고 다중 스펙트럼 투명화를 위한 수동 조립으로 구성된 5단계 공정을 거쳐 개발되었습니다. 연구팀은 이 신기술의 잠재적 응용 분야가 군사적 활용부터 야생 동물 보호에 이르기까지 광범위하다고 밝혔습니다. 군사 분야 에서 키메라는 카메라, 적외선 감지기, 광학 장치의 탐지를 피하면서 병사나 물체가 다양한 환경에 자연스럽게 녹아들 수 있도록 하는 핵심적인 이점을 제공할 수 있습니다. 또한, 이 기술은 비침습적인 방식으로 동물을 자연 환경에서 관찰하는 데에도 도움이 될 수 있습니다. 키메라는 인간이 야생 동물에 미치는 영향을 최소화함으로써 보존 노력에 기여할 수 있습니다.
안캉 ( 타임스 오브 인디아 에 따르면)
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