스티로폼 무게 1/100…민들레 홀씨 위 서는 초경량금속

미국 과학자들이 스티로폼 무게보다 100배 이상 가벼운 금속을 만들어내는 데 성공해 경량 물질의 한계를 새로 정립했다고 17일(현지시각) 사이언스데일리 등 외신이 전했다.

보도에 따르면 미 UC어바인대학 연구팀 HRL 연구소와 캘리포니아 테크놀러지 연구원 과학자들은 99.99% 공기로 채워지고 나머지 0.01%만 고체인 밀도 0.9mg/cc의 금속을 만들어냈다고 사이언스지 최신호를 통해 발표했다.

HRL 랩 소속 토비아스 새들러 박사는 “머리카락 1000분의 1 두께의 벽으로 둘러싸인 속이 빈 튜브들을 마이크로 격자형으로 연결한 독특한 나노 구조가 이 초경량 물질의 비밀”이라고 설명했다.

마치 에펠탑이나 금문교 등의 초대형 구조물이 견디는 것처럼 구조적인 혁신을 지닌 이 금속이 나노와 마이크로 단위 내에서 내부적인 구조 변화를 이끌어 냈기 때문에 초경량이 가능했다고 전해졌다.

또 이런 구조 덕분에 이 금속은 50% 이상의 변형으로부터 완전히 원상태를 회복하는 탄성과 극도로 높은 에너지 흡수율을 갖는 등 금속으로서는 유례없는 특성을 지니고 있다.

연구팀은 “물체의 크기가 나노 수준으로 작아지면서 강도는 점점 높아지고 있다.”면서 “여기에 극소형 격자구조를 맞춤식으로 결합하면 단 하나뿐인 다공질 물질을 만들 수 있다.”고 설명했다.

한편 이 신물질은 미 국방부 국방첨단연구사업국(DARPA)의 프로젝트 중 하나로 배터리 전극이나 음향·진동·충격 에너지의 흡수용으로 사용될 가능성이 높다고 전해졌다.

윤태희기자 th20022@seoul.co.kr