상온에서는 딱딱한데, 피부에선 부드럽게 녹는 전자 잉크가 개발됐어. 딱딱했던 잉크가 어떻게 녹는 걸까? 궁금증을 해결하기 위해 일리가 취재했어.
자기소개 부탁해.
나는 갈륨이야. 녹는점이 약 30℃밖에 되지 않는 금속이지. 그래서 20℃ 안팎의 상온에 있을 때는 딱딱했다가, 체온이 36.5℃인 사람 피부에 닿으면 쉽게 녹아. 그래서 과학자들은 나를 ‘액체 금속’이라고도 부른단다. 나는 전기가 잘 통하는 성질을 갖고 있어서 유연하게 구부려야 하는 전자회로에 주로 사용돼. 또 전기 에너지를 빛으로 전환하는 능력이 있어서 빛을 내는 반도체인 발광다이오드에도 자주 쓰인단다.
사람 손에 올라가면 액체가 된다고?
맞아! 3월 6일, 한국과학기술원 전기 및 전자공학부 정재웅 교수와 신소재공학과 스티브 박 교수 연구팀은 이런 특성을 가진 갈륨을 활용해 전자 잉크를 만들었다고 발표했어. 작은 호스와 연결된 통에 잉크를 넣은 다음, 호스로 원하는 모양의 물건을 만들 수 있지.
이 잉크를 활용해 만든 물건은 피부에 올리고 약 40초가 지났을 때 부드럽게 밀착된단다. 연구팀은 지난해 10월, 갈륨으로 주삿바늘을 만들기도 했어.
왜 이런 잉크를 만든 거야?
우리 몸에 이상이 생겨서 혈관에 있는 내용물을 빼낼 때, 보통 카테터라는 의료 기기를 써. 카테터는 고무나 금속으로 만들어지지. 이런 딱딱한 의료 기기는 잘못하면 우리 몸에서 염증 반응을 일으킬 수 있어. 그렇다고 의료 기기가 지나치게 말랑하면 정교한 작업이 어렵지. 하지만 전자 잉크로 만든 의료 기기는 피부에 적당히 부드럽게 닿을 수 있고 세밀한 작업도 가능해.
실제 효과가 어땠을지 궁금해!
연구팀이 전자 잉크를 활용해 혈류를 측정하는 센서 등을 만들었는데, 피부에 사용했을 때 인체에 큰 부담을 주지 않고 부드럽게 움직였어. 사용을 마친 후에 피부에서 장치를 제거하면 다시 딱딱한 형태로 돌아가기 때문에 재사용도 가능해. 연구팀은 “전자 잉크를 활용해 몸에 딱 맞는 웨어러블 기기나 모양이 변하는 로봇을 맞춤으로 만들 수 있다”고 밝혔어. 형태가 고정돼 있던 기존 전자기기의 한계를 극복하고 다양한 특성을 가진 제품을 만들 수 있는 새로운 방법을 제시한 거야.
