인간의 머리카락두께보다 조금 굵은 초소형 금속기어가 위스콘신대학 공학연구팀에 의해 개발됐다. 이 기어들은 압력의 변화나 운동을 감지하는 초소형 센서(sensor)에 이용될 것이다. 연구팀들은 곧 이 기어를 이용한 초소형기구들도 개발해 상품화할 예정인데 그 크기는 1백μ을 넘지 않는다.
지금까지의 초소형 기구들은 실리콘으로 만들어져왔다. 왜냐하면 마이크로칩제조회사들이 실리콘부품개발기술을 꽤 높은 수준까지 발전시켰기 때문이다. 그러나 실리콘은 너무 약해 파손이 잘 됐고 이로인해 기계에 흠집이 나기도 했다.
이 초소형기어를 만들기 위해서는 입자가속기에서 입자들이 충돌할 때 나오는 X선과 같은 광선이 이용된다. 이 광선은 방풍유리막에 싸인 철제 필름 위에 쏟아져 기어의 원형(주형)을 만들어 내는 것이다. 조사(照射)된 빛은 방풍유리막에 화학적 변화를 일으키는데 이 때 막을 재빨리 씻어내면 빛이 쏘인 부분은 구멍을 남기면서 사라지고 그렇지 않은 부분은 남게된다. 이 남은 부분에 니켈이 부어져 기어모양이 된다.
마지막으로 남는 문제는 어떻게 주형으로부터 만들어진 기구를 분리해낼 것인가에 있다. 연구팀은 기어를 만들기 위해 바닥층이 실리콘으로 지탱되는 크롬이나 티타늄을 사용했다. 철제 필름과 실리콘 층 사이에는 흔히 '희생층'(sacrificial layer)이라고 불리는 1μ두께의 층이 있다.
연구팀이 이 주형에 금속을 전자도금하자 이 희생층이 녹기 시작해 원래 주형으로부터 만들어진 기어를 분리해낼 수 있었다. 이들은 앞으로 분리에 사용될 다른 화학제품도 개발하기로 했다.
![1mm가 넘지 않은 초소형 금속기어](https://images.dongascience.com/uploads/article/Contents/199102/S199102N033_img_01.jpg)
지금까지의 초소형 기구들은 실리콘으로 만들어져왔다. 왜냐하면 마이크로칩제조회사들이 실리콘부품개발기술을 꽤 높은 수준까지 발전시켰기 때문이다. 그러나 실리콘은 너무 약해 파손이 잘 됐고 이로인해 기계에 흠집이 나기도 했다.
이 초소형기어를 만들기 위해서는 입자가속기에서 입자들이 충돌할 때 나오는 X선과 같은 광선이 이용된다. 이 광선은 방풍유리막에 싸인 철제 필름 위에 쏟아져 기어의 원형(주형)을 만들어 내는 것이다. 조사(照射)된 빛은 방풍유리막에 화학적 변화를 일으키는데 이 때 막을 재빨리 씻어내면 빛이 쏘인 부분은 구멍을 남기면서 사라지고 그렇지 않은 부분은 남게된다. 이 남은 부분에 니켈이 부어져 기어모양이 된다.
마지막으로 남는 문제는 어떻게 주형으로부터 만들어진 기구를 분리해낼 것인가에 있다. 연구팀은 기어를 만들기 위해 바닥층이 실리콘으로 지탱되는 크롬이나 티타늄을 사용했다. 철제 필름과 실리콘 층 사이에는 흔히 '희생층'(sacrificial layer)이라고 불리는 1μ두께의 층이 있다.
연구팀이 이 주형에 금속을 전자도금하자 이 희생층이 녹기 시작해 원래 주형으로부터 만들어진 기어를 분리해낼 수 있었다. 이들은 앞으로 분리에 사용될 다른 화학제품도 개발하기로 했다.
![1mm가 넘지 않은 초소형 금속기어](https://images.dongascience.com/uploads/article/Contents/199102/S199102N033_img_01.jpg)