네덜란드 라이덴대학 연구팀이 머리카락 굵기 3분의 1 크기에 불과한 작은 보트 모형을 3D프린터로 만들었다. 이 보트는 마이크로스위머(microswimmer)라는 미세한 물체가 액체로 채워진 미세 공간을 어떻게 헤엄치는지 연구하기 위해 제작한 것이다.
3D프린터로 출력해도 일반 제품처럼 토대 위에 재료를 적층하는 방법으로 이런 미세 모델을 출력할 수는 없다. 따라서 연구팀은 재료에 레이저 초점 지점을 만들어 경화시켜 이를 움직여가며 모델을 형성해 나가는 2PP(two-photon polymerisation)라는 기술을 이용해 모델을 출력했다.
3D 벤치(3D Benchy)라고 불리는 이 보트는 운전석 주변이 복잡하고 3D프린터로 출력할 때 일부 기하학적인 트릭을 필요로 한다. 연구팀은 일반 크기가 아니라 마이크로미터 크기 미세하게 모델을 출력할 수 있는지 확인하기 위해 또 이왕이면 재미를 위해 이 모델을 선택했다고 한다. 그 결과 귀여운 모양 보트 뿐 아니라 직경 5미크론 미만 나선형 모양 물체도 만들 수 있었다고 한다.
자연계에서 이렇게 작은 대표 격인 박테리아와 정자는 섬모라고 불리는 꼬리 같은 걸로 추진력을 얻지만 이 배는 뒤쪽에 작은 플래티넘 조각을 붙여 액체의 산화수소 반응을 통해 추진력을 얻을 수 있다고 한다.
이 연구는 학술지 소프트매터(Soft Matter)에 게재되어 있다. 논문에선 3D프린팅 기술로 인공 마이크로스위머 제어와 설계가 가능하며 미래에는 의료 진단과 약물 전달 등에 응용 가능할 것으로 기대하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.