단세포 생물의 우버 택시 탄생: 독일 물리학자들, '빛의 반동'으로 박테리아를 모는 나노 드론 개발!

SF 고전 영화 바디 캡슐(Fantastic Voyage) 이래로 인류는 몸속에 초소형 잠수함을 투입해 병원균을 사냥하고 세포를 치료하는 상상을 해왔습니다. 하지만 마이크로 세계의 유체역학은 지독합니다. 세포보다 작은 물체에게 물은 찰랑거리는 액체가 아니라 꽁꽁 얼어붙은 조청처럼 끈적한 장벽입니다. 독일 뷔르츠부르크 대학교 나노물리학 연구팀은 스크루 프로펠러 대신 '빛의 반동력'을 엔진으로 삼아, 살아있는 박테리아를 양 떼처럼 몰고 다니는 빛 추진 나노 드론을 개발해냈습니다!

세계 최고 권위의 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 게재된 이 초소형 로봇은 사람 머리카락 굵기보다 50배나 얇습니다. 배터리나 화학 연료 없이, 레이저 광선이 기체 표면에 부딪혀 튕겨 나갈 때 발생하는 순수한 운동량(광자 반동)만으로 액체 속을 총알처럼 가로지릅니다.

미세 유체 영역에서는 관성이 작용하지 않습니다. 엔진을 끄면 끈적한 점성 탓에 그 자리에서 0.0001초 만에 멈춰 섭니다. 뷔르츠부르크 나노 드론은 광자의 연속적인 탄성 반동을 이용해 초당 자기 몸길이의 수십 배에 달하는 속도를 내며 생체 박테리아보다 뛰어난 기동성을 자랑합니다.

이 기술은 단순히 미생물을 몰고 다니는 유희에 그치지 않습니다. 암세포 군집에만 항암제를 정밀 배달하거나, 만성 감염 부위에서 항생제 내성 슈퍼박테리아만 골라내 포획하는 차세대 나노 의료 시스템의 혁신적인 돌파구가 될 것입니다.

빛이라는 가장 순수한 에너지를 고삐 삼아 마이크로 세계의 가축을 길들이는 시대. 공상과학 소설 속 상상이 물리학자들의 정교한 빛의 마법을 통해 마침내 현실로 펼쳐지고 있습니다.