일본산업뉴스요약

와세다대학, 나노 시트로 온도 측정
곤충 등 근육의 움직임을 상세 분석

와세다대학의 후지에다(藤枝) 강사와 다케오카(武岡) 교수는 작은 온도변화를 분석할 수 있는 극박(極薄) 시트를 개발했다. 두께가 수 십~수 백 나노미터로 온도로 인해 소재의 분자가 내는 형광의 강도가 변한다. 곤충 등의 몸에 붙이면 비행 중에 날개를 움직이는 근육의 활동 등을 자세하게 할 수 있다. 운동 기능의 해명으로 연결되어 생물을 모방한 비행 로봇 등의 구현에 기여한다.

싱가폴의 난양기술대학의 사이토(齋藤) 박사와 공동으로 연구했다. 시트는 유연성이 있어 접착제 및 점착제를 사용하지 않아도 피부에 밀착한다.

분석은 온도가 올라가면 형광의 강도가 약해지는 시트의 위에 온도로 인해 형광의 강도가 거의 변하지 않는 시트를 겹쳐서 사용한다. 현미경으로 촬영하면서 두 장의 시트의 형광 강도의 차이를 조사해 그 변화를 온도변화로 포착한다.

투구벌레를 활용해 근육의 활동으로 인한 온도변화를 분석했다. 날개를 움직이는 등의 근육에 측정용 시트를 붙였다. 정지한 상태에서 날개를 움직이면 근육의 온도가 상승해 다시 정지하면 온도가 내려가는 모습을 영상으로 기록했다.

220마이크로미터 사방의 좁은 범위에서도 섭씨 0.75도의 변화를 포착했다. 날개를 움직이는 근육은 미세한 부위에 따라 활동의 타이밍 등이 달랐다.

온도의 분석에는 물체에서 방사되는 적외선을 측정하는 서모그래피라는 방법도 있지만 곤충과 같이 작은 생물의 미세한 온도변화의 분석에는 적합하지 않다고 한다.

수소 이온 농도(pH) 지수 등 온도 이외의 변화에 응답하는 분자를 시트에 섞으면 다른 목적의 분석 방법에도 응용할 수 있다고 보고 있다.

곤충은 작은 몸으로 정교하게 움직인다. 비행 중 날개의 움직이는 방법을 알 수 있다면 자유자재로 나는 소형 로봇의 개발에 도움이 될 것 같다.

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