이름
마이클 바틀
연령
37세
연구분야
재료화학
소속
유타 대학
마이클 바틀 박사의 사무실에는 죽은 딱정벌레들이 가득하다. 학명이 '람프로사이퍼스 오거스터스'인 이 벌레들은 그를 광학계 최고의 스타로 만들었다.
지난 1980년대 후반부터 물리학자들은 이른바 '이상적 광결정'을 만들고 싶어 했다. 다이아몬드와 동일한 연속 나노구조를 가진 이 광결정을 사용하면 빛의 움직임을 제어할 수 있기 때문이다.
만일 가시광선을 제어할 수 있는 광결정이 개발된다면 더 많은 광자를 흡수하는 태양전지, 빛을 더 고밀도로 압축하는 초강력 레이저 등의 제작이 가능하다.
특히 빛은 전자보다 빠르게 움직이므로 언젠가 광기반 초고속 컴퓨터 개발의 토대가 될 수도 있다. 하지만 가시광선의 짧은 파장에 간섭할 만큼 미세한 패턴으로 이뤄진 다이아몬드 나노구조의 광결정을 만들어낸 사람은 지금껏 없었다. 오직 적외선을 제어하는 광결정만이 개발됐을 뿐이다.
지난 2006년 바틀 박사는 온라인에서 알게 된 로렌 리치라는 고등학생의 이메일을 받았다. 과학경진대회 참가를 위해 딱정벌레 껍질의 나노 구조를 연구 중인데 바틀 박사의 주사광학 현미경을 이용하고 싶다는 내용이었다. 그녀가 가져온 람프로사이퍼스 오거스터스를 보며 바틀 박사는 어느 각도에서 봐도 껍질의 색이 항상 녹색이라는 점을 문득 깨달았다.
이는 이 곤충의 껍질이 모든 각도에서 입사된 가시광선을 제어할 수 있다는 증거였다. 이후 바틀 박사의 인생은 완전히 달려졌다. 딱정벌레 껍질 연구에 모든 것을 투자했고 이를 통해 딱정벌레 껍질이 가시광선을 조작할 수 있는 다이아몬드형 광결정을 지녔음을 확인했다.
현재 그는 딱정벌레 껍질의 복제품을 활용, 분자 자기조립 기능을 사용하는 다이아몬드 나노 구조를 만들고 있다. 이것이 실현되면 적합한 소재를 찾을 경우 손쉽게 대량생산이 가능해진다. 바틀 박사는 곤충 세계에는 인류가 비약적 진보를 이룰 수 있는 열쇠들이 숨어 있다고 생각한다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
