과학자들이 '해리포터' 스타일 투명망토 제작에 성공하는 날이 머지 않은 것 같습니다. 곤충 '멸구'에서 나오는 극미립자(microparticles)가 열쇠라고 합니다. 이 특정한 극미립자들은 brochosome이라고 불립니다. 이 극미립자의 기능은 곤충의 날개가 습할 때 물을 밀어내 건조한 상태로 유지시키는 겁니다.
미국 펜스테이트(penn state) 대학의 공학자들이 brochosomes이 빛의 파장을 변화시키고, 그로 인해 멸구의 위장을 도와 포식자들로부터 그들의 알과 작은 벌레들을 지킨다는 사실을 밝혀냈습니다. Brochosomes이 일종의 '투명망토' 같은 역할을 한다는 겁니다.
펜스테이트 대학의 웡 탁싱(Wong tak-sing)교수는 "우리는 합성 미립자가 구조적 특이성 때문에 광학적으로 굉장히 흥미있을 거란 걸 알고 있었다"며 "멸구에서 자연적으로 나오는 끈적이지 않는 입자가 우리의 합성 입자와 매우 닮았다는 건 몰랐으며, 멸구가 자연에서 어떻게 이런 미립자를 사용하는지가 우리의 궁금증을 자극했다"고 말했습니다.
학술지 <Nature communication>에 발표된 연구에 따르면 공학자들은 전기화학적 증착(electrochemical deposition)이라 불리는 과정을 수반하는 복잡한 5가지 과정을 통해 멸구의 brochosomes의 특성들을 가진 합성 물질을 디자인했습니다. 연구진들은 합성 brochosomes들을 실험했습니다. 인조 물질은 자외선부터 가시광선, 원적외선까지 빛 스펙트럼의 99%를 포착했고, 주변 환경과 성공적으로 섞였습니다.
인조 brochosomes은 금이나 은과 같은 금속에서부터 manganese oxide와 같은 복합물에 이르는 여러 물질로 만들 수 있습니다. 각각의 물질이 저마다 고유한 목적을 가지고 응용될 수 있습니다.
웡 교수는 "예를 들어 이산화망간은 높은 곡면적을 가지고 있어 배터리 전극에 좋고 빠른 화학반응을 일으켜 초축전지(supercapacitors)나 배터리에 자주 쓰이는 물질"이라고 설명했습니다.
이런 과정을 통해 주변색과 해당 물질 빛깔이 잘 구분되지 않고 섞여보이는 '보색 효과' 내지 형체까지 감출 정도의 기술도 개발될 수 있을 거라는 관측이 조심스레 제기되고 있습니다.
