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알록달록, 카멜레온처럼 변하는 전자피부 개발

알록달록한 색깔을 갖고 있는 카멜레온의 피부처럼 원하는 색으로 피부를 바꿀 수 있는 날이 올지도 몰라요. 최근 미국 스탠포드대학교 제난 바오 교수팀이 꾹꾹 누르면 카멜레온처럼 색을 바꿀 수 있는 전자 피부를 개발했거든요.

색깔이 변하는 전자 피부가 개발된 건 이번이 처음은 아니에요. 이 전에도 색깔이 변하는 인공 피부는 개발된 적이 있거든요. 하지만 진짜 피부처럼 유연하지 않았죠. 그런데 이번에 개발된 전자피부는 색이 변하는 것은 물론, 쭉쭉 늘어나는 유연함과 압력에 따라 색이 변하는 능력까지 갖췄답니다.

이 전자피부는 두 가지 주요 부품으로 이루어져 있어요. 하나는 꾹 누르면 전압이 바뀌는 압력 감지 장치이고, 다른 하나는 압력에 따라 서로 다른 색깔을 낼 수 있는 전기변색 장치예요. 압력 감지 장치에서 압력을 느끼면 전기변색 장치에서 색깔을 내는 원리죠. 연구팀은 테디베어의 앞발에 압력감지 장치를, 배에는 전기변색 장치를 붙여 시험해 보았어요. 그 결과 전자피부는 아무런 힘도 주지 않았을 땐 빨간색이었지만, 0.5기압의 약한 압력으로 악수하자 파란색이 됐다가 회색으로 변했어요.

바오 교수는 “앞으로는 전자 피부가 몸 속에서 분해될 수 있도록 만들 것”이라고 말했답니다.
 
피 찾기 선수, 모기의 비밀은?

최근 서울대 안용준 교수와 권형욱 교수팀이 모기가 재빠르게 피를 찾아 빨아먹을 수 있는 이유를 밝혀냈어요. 지금까지 사람들은 모기가 사람이 내뿜는 이산화탄소나 동물의 체취를 느껴 피를 빨아먹는다고 생각했어요. 그런데 이번 연구를 통해 모기가 동물의 냄새보단 피 냄새를 기가 막히게 맡아서 재빨리 동물의 피를 빨 수 있다는 게 밝혀졌어요.

연구팀은 우선 전자현미경으로 모기가 피를 빨아먹는 침을 관찰했어요. 관찰 결과, 침에 동물의 피 냄새를 맡을 수 있는 두 종류의 후각 수용체가 있다는 사실을 알아냈지요. 그리고 이 수용체들이 혈관을 찾는 것과 관련이 있는 것인지 알아보기 위해 후각 수용체를 없애는 실험도 해 보았답니다. 그 결과, 후각 수용체 중 하나만 없어도 혈관을 찾는 시간이 30배까지 늘어났어요. 정상 모기라면 30초 만에 피를 다 빨아먹고 달아나지만, 후각 수용체가 없는 모기는 3~15분이나 걸렸던 거예요.

권 교수는 “이번 연구 결과를 이용해 모기가 옮기는 질병인 뇌염이나 말라리아를 예방할 수도 있을 것”이라고 말했답니다.
 버섯으로 배터리를 만든다?!

음식으로만 사용되는 줄 알았던 버섯이 배터리가 될 수도 있다고 해요. 미국 캘리포니아대학 센기즈 오즈칸 교수팀이 포타벨라 버섯으로 배터리를 만들었거든요.

연구팀은 우선 포타벨라 버섯을 1100℃의 열로 가열했어요. 그 결과 버섯이 타면서 탄소나노리본이 만들어졌죠. 탄소나노리본은 탄소로 이루어진 아주 가는 띠 모양의 물질로, 리튬 이온 배터리의 양극으로 사용된답니다. 연구팀은 배터리의 양극에 탄소 대신 버섯으로 만든 탄소나노리본을 써서 실험해 봤어요. 그 결과 배터리에 전류가 흐르며 보통 배터리와 다를 바 없이 작동했어요.

오즈칸 교수는 “포타벨라 버섯 전극은 흑연 전극보다 더 싸고 친환경적이므로 원래 쓰던 탄소 전극을 대체하게 될 것”이라고 말했어요.
 
고래와 소가 친척이라구?

안녕? 나는야 어과동 최고의 악당, 닥터 그랜마! 요즘 내 지구 정복을 도와 줄 짝꿍을 찾아 지구 곳곳을 다니고 있지.

오늘도 난 멋진 짝꿍 후보를 찾았어. 그건 바로 바다의 왕, 고래! 커다란 몸집으로 멋지게 수영하는 모습을 보면 정말 멋지지 않아? 내 짝꿍이 될지도 모른다 생각하니 벌써부터 든든해.

고래를 만나 얘기를 나눠 봐야겠어. 고래야~, 어디 있니?

고래야, 안녕? 자기 소개 좀 부탁해.
다들 이미 날 잘 알고 있겠죠? 저는 물고기를 닮았지만 새끼를 낳고 새끼에게 젖을 먹이는 포유류예요. 물고기라고 하기엔 덩치가 큰 편이죠. 가장 작은 쇠향고래가 몸길이 2.6m, 몸무게 135kg이고, 가장 큰 대왕고래가 몸길이 34m, 몸무게 190톤 정도니까요.

여러분이 말하는 ‘고래’는 수염고래목과 이빨고래목 두 개로 나뉘어요. 과학자들은 이 둘이 3400만 년 전에 갈라졌다고 보고 있죠. 그리고 이 두 고래목엔 모두 40종 이상의 고래가 포함돼 있답니다.

똑똑한 동물이라고 알려져 있던데….
맞아요. 우린 서로 가르치고 배우기도 하며, 심지어 전략을 짜기도 하죠. 동물 중엔 똑똑한 편이랍니다.

과학자들은 우리가 이렇게 똑똑한 행동을 할 수 있는 건 대뇌 신피질에 있는 방추뉴런 때문이라고 보고 있어요. 2006년까지만 해도 방추 뉴런은 인간에게만 있으며, 사회성과 판단 등의 행동과 관련이 있다고 알려져 있었죠.

하지만 2006년에 대부분의 고래들도 사람들과 똑같은 부분에 방추뉴런을 갖고 있다는 연구 결과가 발표됐답니다. 그때부터 몇몇 학자들은 이 방추뉴런이 고래들에게서도 비슷한 역할을 할 것이고, 그게 바로 고래가 똑똑한 비밀이라고 생각하게 됐죠.

넌 소랑 비슷한 점이 있다며?
맞아요. 최근 미국 하버드대 피터 거기스 교수팀이 고래들의 똥에서 소와 비슷한 점을 찾았거든요. 우리가 소와 비슷한 장 속 세균을 갖고 있다는 거예요.

우린 원래 육식동물라고 할 수 있어요. 새우를 많이 잡아먹으니까요. 그런데 거기스 교수팀이 우리 똥을 분석한 결과, 우리 장 속에 초식동물인 소의 장 속 세균 종류가 섞여 있었답니다.

학자들은 이런 신기한 현상을 진화의 결과물이라고 생각해요. 몇몇 과학자들은 약 6000만 년 전 육지에 살던 하마나 소가 바다로 옮겨가며 고래로 진화한 거라 믿거든요.

내가 새우를 많이 사 줄게. 나와 함께 지구정복 여행을 떠나지 않을래?
과학자들은 제가 소처럼 초식성 장 속 세균을 갖는 건 새우의 껍데기에 있는 키틴 성분을 분해하기 위해서일 거라 생각해요. 키틴질은 소화시키기가 힘들어 장 속 세균들이 분해를 돕는 거죠. 그러니 새우는 지금 먹는 양으로도 충분해요. 너무 많이 먹으면 키틴질을 분해하기 힘들어질 거랍니다.

그리고 난 지금 살고 있는 바다가 좋아요. 이곳을 떠날 생각이 전혀 없답니다. 그러니 지구정복 짝꿍은 다른 곳에 가서 알아보는 게 좋겠네요.
 
영하에도 얼지 않는 물이 있다?!

‘물은 0℃에서 얼고 100℃에서 끓는다’는 건 우리가 공식처럼 외우고 있는 사실이죠. 그런데 최근 울산과기대 김채운 교수팀이 영하 150℃에서도 얼지 않는 물이 있다는 걸 실험으로 확인했어요.

연구팀은 우선 아주 가느다란 관에 물을 넣고 압력을 높였어요. 우리가 느끼는 공기의 압력이 1기압인데, 연구팀은 관 안의 압력을 2000기압까지 높였죠. 그리고 온도를 영하 190℃로 떨어뜨려 관 안에 넣은 물을 얼렸답니다.

그런 다음 관을 구부려 얼음을 깨고 다시 압력을 1기압으로 낮춘 뒤, 온도를 조금씩 올려 보기 시작했어요. 그 결과 온도가 영하 150℃가 되자 깨진 얼음 사이로 물이 생기는 것을 관찰할 수 있었죠. 영하 150℃에서도 물이 얼지 않은 거예요.

김 교수팀은 물이 얼지 않았다는 것을 확인하기 위해 X선 회절 실험도 해 보았어요. X선을 물에 통과시켰을 때 반사되는 방향을 보고 물이 얼어 있는지 녹아 있는지 알 수 있거든요. X선 회절 실험을 해 본 결과, 눈으로 보는 것과 같이 물이 액체 상태라는 것을 확인할 수 있었답니다.

김 교수는 “지금까지 영하 150℃에서도 물이 얼지 않을 수 있다는 것이 이론으로만 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 직접 실험으로 그 이론을 뒷받침할 수 있게 됐다”고 밝혔어요.