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여름이면 초파리가 극성임. 크기가 작아 잘 보이지도 않지만, 어디든 자유자재로 붙었다가 순식간에 날아가 버리니 잡기가 너무 어려움.

일본 국립재료연구소과학자들은 지난 28일 사람들을 성가시게 하는 초파리에서 친환경 접착제 기술의 아이디어를 찾았다고 밝혔음. 연구진은 초파리의 발바닥 구조를 모방해 반복적으로 붙였다 뗄 수 있는 저렴한 친환경 접착제를 개발했음.

◇ 나일론으로 초파리 발바닥 털 구조 만들어

초파리 발바닥을 현미경으로 보면 주걱 모양의 털인 강모(剛毛)들이 나있음. 강모들이 표면과 수평으로 놓이면 접착력을 발휘하고 각도가 틀어지면 바로 떨어짐.

연구진은 초파리 발바닥의 강모 구조뿐 아니라 강모 발생과정도 모방했음. 먼저 초파리 애벌레의 몸에 형광 염색 물질을 넣고 발바닥의 강모가 어떻게 생기는지 추적했음.

먼저 강모 형성 세포가 늘어나고 그 끝에 세포골격 단백질인 액틴 섬유가 축적되면서 주걱 모양의 털을 이룸. 다음은 주걱 표면에 큐티클층이 형성돼 털이 단단해졌음. 연구진은 이 과정을 모방해 나일론 섬유를 늘여 주걱 구조를 만들고 표면을 단단하게 만들었음.

이렇게 만든 접착제는 초파리가 물체에 붙었다 떨어질 때처럼 쉽게 접착하고 분리됐음. 접착력도 뛰어났음. 주걱 모양의 섬유 하나로 52.8g 무게의 실리콘 웨이퍼를 매달 수 있었음. 이런 섬유를 모아 단면적이 9㎠가 되면 60㎏의 사람도 지탱할 수 있다고 연구진은 밝힘.

◇ 제품 생산에서 재활용 공정까지 도움 줘

연구진은 초파리가 유리창에도 문제없이 달라붙듯 이번 접착제는 미끄러운 물질을 옮기는 산업용 로봇에 적용할 수 있다고 기대했음. 또 곤충처럼 벽을 기어오르는 로봇을 만들 수도 있음.

반복 사용이 가능한 저렴한 접착제는 생산 단가를 높이고 공정의 효율을 향상시킬 수 있음. 동시에 제품이 다 쓰고 나면 쉽게 재활용되도록 도울 수도 있음.

접착제는 제품 생산 공정에서 부품들을 붙이는 필수품이지만 폐기물 재활용 과정에서는 해체, 선별 작업을 막는 방해꾼이기도 함. 접착제가 제조 공정에서는 부품들을 단단하게 붙였다가 필요하면 쉽게 떨어지도록 한다면 제조 공정은 물론 폐기물 재활용에도 큰 도움이 될 전망임.