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중미 공동연구팀, 영구자성을 보유한 액체상태 자석 "인쇄"
  • 등록일2019.07.24
  • 조회수410


최근 중미 공동연구팀은 완전 액상 3D 프린팅 기술을 사용해 액체의 유동성과 영구자성을 보유한 신형 자성 액적을 제조해 유연성 전자제품, 표적성 약물전달이 가능한 자기제어(magnetic control) 액체로봇 개발 등에 새 경로를 제공했다. 해당 성과는 "Science"에 게재되었다.
나노급 차원에서 기존 강자성유체 본체에는 자극(magnetic pole)이 존재하지 않는다. 다만 외부 자기장에 의해 지속적으로 자화될 경우 특정 자성을 나타낸다. 하지만 해당 새 자성 액적재료는 외부 자기장을 가하지 않아도 고체 자석과 같은 자성을 구현할 뿐만 아니라 액체와 같은 형태를 나타낼 수 있다.
공동연구팀은 완전 액상 3D 프린팅 기술로 액적당 지름이 20nm인 산화철 나노입자를 대량 함유한 약 1mm 지름의 강자성유체 액적을 "인쇄"했다. 자기력 측정 결과, 약 10억 개 나노입자가 함께 "붐볐다". 이들은 자성코일의 여기 하에 자성을 구현했다. 이러한 외부 나노입자는 자성을 액적의 핵심적 나노입자에 지향적으로 전달해 액적 전체가 영구자성을 띄도록 한다.
완전 액상 3D 프린팅 및 미세유체제어 성형기술을 사용해 임의 형태의 자성 액적을 제조할 수 있다. 해당 액적을 더 작은 액적으로 나누어도 여전히 자성을 유지할 수 있다. 또한 산·알칼리 환경 개변을 통해 이미 성형된 액체에 대한 가역자화(reversible magnetization) 또는 자기소거(demagnetization)도 가능하다.
강자성유체는 특수한 물리성질을 보유하기에 현재 전자설비, 의료기기, 기계공학 및 재료과학 연구에 응용되고 있다. 해당 신형 자성 액적은 향후 인체 내 표적성 약물전달이 가능한 자기제어 로봇, 제어 가능한 액체상태 마이크로반응기 등 보다 많은 분야에 응용될 전망이다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/7/428567.shtm?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg