인간이 글을 쓰고 그림을 그리는 역사는 최소 3만년 전으로 거슬러 올라간다. 하지만 '액체로 쓰는 것'은 언제나 문제가 되어왔다. 나노재료 분야의 주요 저널인 Small에 발표된 새로운 논문에 따르면, 독일 물리학자들이 이끄는 국제 팀이 물과 기타 액체 매트릭스에 쓰는 독특한 방법을 발견했습니다.
우리 모두 알고 있듯이 물은 글쓰기 매체가 아닙니다. 이는 잉크가 끊임없이 움직이고 소용돌이치며 물 속에서 빠르게 퍼지고 구조를 형성할 수 없기 때문입니다. 이전 연구에서는 스캐닝 프로브 리소그래피를 사용하여 액체에 담긴 자기 조립 단층에 "기록"했습니다. 이제 다이버들이 수중에서 쓸 수 있는 상업용 슬레이트도 있습니다. 그러나 이러한 모든 방법은 여전히 기판에 따라 다릅니다.
이번에 연구팀은 진정한 '액체에 쓰는' 방법을 설계하고 싶었다. 이러한 방법은 그려진 선이 급격하게 퍼지는 것을 방지해야 하며, 작가는 액체 매체를 통과할 때 너무 많은 난류를 일으키지 않는 아주 작은 "펜"이 필요합니다. 액체에서는 움직이는 물체가 작을수록 생성되는 소용돌이나 소용돌이가 적기 때문입니다.
연구팀의 해결책은 잉크를 물에 직접 넣고 소용돌이가 전혀 발생하지 않는 직경 20~50 마이크론의 이온교환수지 소재로 만들어진 마이크로비드를 펜으로 사용하는 것이다.
구슬은 물의 국지적 pH를 변경하여 잉크 입자를 해당 영역으로 끌어당겨 "쓰기"합니다. 물탱크를 기울이면 구슬 안의 잉크 입자가 원하는 글자나 글자를 따라가는 궤적을 따라 움직이기 때문에 물 속에서 글자를 '쓰는' 것이 가능하다.
동전 크기의 탱크에서 연구원들은 18포인트 글꼴로 "I"만큼 크고 현미경으로 볼 수 있는 단순한 집과 같은 패턴을 그렸습니다.
연구원들은 이 기술이 아직 초기 단계에 있지만 다양한 가능성을 열어준다고 말합니다. 예를 들어, 이 기술은 물 속에서 스스로 이동할 수 있는 레이저 가열 펜과 같은 다른 유형의 펜으로 잠재적으로 확장될 수 있습니다. 이 메커니즘은 유체에서 매우 복잡한 밀도 패턴을 만드는 데에도 사용될 수 있습니다.
예술은 역사 전반에 걸쳐 발전해 왔으며 이 새로운 접근 방식은 미세한 규모에서도 글쓰기, 그림 및 유동적 구성에 대한 "다양한" 접근 방식을 열어줍니다.