리서치 하이라이트

표지 기사: 거미줄에 물방울이 맺히는 메커니즘

Nature 463, 7281

안개 낀 아침에 반짝이는 거미줄은 습기를 머금고 있는 공기 중에서 물방울을 높은 효율로 모을 수 있다는 것을 보여주고 있다. Uloborus walckenaerius라는 거미의 그물을 이용한 실험을 통해서 젖은 상태에서 일어나는 구조적인 변화가 공기 중에서 수분을 모으는데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. ‘젖어서 개조된’ 거미줄은 정렬된 나노피브릴(nanofibril)로 만들어진 이음매에 의해서 구분되는 무작위적인 나노피브릴로 만들어진 주기적인 스핀들-매듭(spindle knot)을 특징으로 하고 있다. 이러한 구조는 스핀들-매듭과 이음매 사이의 표면 에너지 구배(surface energy gradient)와 스핀들-매듭 또는 이음매와 접촉하는 물방울에 압력의 차이를 유발하게 된다. 이러한 현상은 수분이 이음매에 계속해서 응축될 수 있도록 하며, 그런 후에 스핀들-매듭으로 이동된 후에 표지에서 볼 수 있는 큰 물방울을 형성하는 것으로 보인다. 젖은 거미줄의 구조를 모방하는 인공 거미줄은 안개로부터 물을 수집하거나, 산업 공정에서 액체 에어로졸을 필터하는데 이용될 수 있을 것이다.