정 교수팀은 액정 안에서 주기적으로 크기를 바꾸는 것만으로도 물체가 한 방향으로 나아갈 수 있다는 사실을 발견하고, 이론모형도 함께 제시했다.
대칭을 이루는 공 모양인 공기 방울은 모든 방향으로 일정하게 커지거나 줄어들어 그 중심이 움직일 수 없는데, 액정에 들어 있는 공기 방울은 움직임이 달랐다. 각종 디스플레이에 널리 사용되는 액정은 액체처럼 흐르지만 고체처럼 정렬된 구조를 가지고 있다. 연구팀은 지름이 머리카락 굵기 정도인 공기 방울을 액정에 넣고 압력을 조절해 방울의 크기를 주기적으로 변형시켰다. 그 결과 공기 방울이 한 방향으로 움직이는 것을 확인했다. 물 안에서는 크기가 변해도 한 방향으로 나아갈 수 없다는 것과는 대조적이다. 연구팀은 이런 현상이 액정의 위상 결점이라는 특별한 구조 때문이라고 설명했다.
정준우 교수는 “시공간의 대칭성 깨짐이 미시 세계에서의 운동에 큰 역할을 한다는 것을 보여준 흥미로운 결과”라며 “미세 로봇을 만드는 연구에도 유용할 것”이라고 말했다. 박재권기자
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