1월 1일, 중국과학원 선전첨단기술연구원 외 공동 연구팀은 소리로 물체를 옮기는 ‘위상 소리 집게’ 기술을 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표했어요.

소리로 물체를 옮기는 기술은 이전에도 있었어요. 양쪽에서 소리를 쏘면 소리가 겹치는 지점에 강한 압력이 생겨요. 이 힘으로 물체를 집게처럼 잡아 움직일 수 있었죠. 하지만 장애물이 있는 넓은 공간에 소리를 쏘면, 소리가 벽과 장애물에 부딪혀 흩어질 수 있어요. 그래서 옮기려는 물체를 놓치기 쉬웠어요.

 

L. Huang et al.

배열된 삼각기둥과 소리의 이동 경로.

연구팀은 이 문제를 ‘위상학’으로 해결했습니다. 위상학은 물체의 모양을 바꿔도 변하지 않는 성질을 연구하는 학문이에요. 연구팀은 위상학적 성질을 만들기 위해 삼각기둥을 서로 반대로 비틀어 세웠어요. 이렇게 세우면 기둥들 사이에 소리가 지나가는 길이 생겨요. 이 길은 위상학적으로 보호받아서, 기둥 배열이 조금 휘거나 장애물이 있어도 소리가 흩어지지 않고 길을 따라서 흘러요.

연구팀은 실험에서 지름 100~300μm●인 실리콘 구슬을 놓고 소리를 쐈어요. 소리를 조절해 압력이 가장 강한 지점을 길을 따라 옮기자, 구슬도 함께 움직였죠. 연구팀은 “이 기술은 약물을 정확한 위치에 전달하는 데 활용할 수 있다”고 설명했어요.

 

박동현