원자 움직여 글도 쓰고 조각도 하고

20세기 과학에서 쌀알에 글씨를 쓰는 일 따윈 그저 '심심풀이 땅콩' 정도에 불과하다. 쌀알로 다비드상을 깎는다면 모를까. 조만간 원자를 이리저리 쌓아올려 에펠탑 모형을 만드는 일이 가능할지도 모른다. 원자의 세계를 다루는 일이 가능해진 것은 지난 85년 주사형터널링현미경(STM : Scanning Tunneling Microscopy)가 발명되면서부터. 노벨물리학상 수상자인 IBM 스위스 연구소의 하이니 로러와 G. 비그니에 의해 공동 개발된 STM은 전기가 흐르는 극미세 바늘이 원자의 모양에 따라 움직이도록 고안된 것.

이후 IBM 앨메이든 연구소의 아이글러 박사팀은 지난 90년 초저온(절대온도 4K)의 니켈 표면에서 크세논(Xe) 원자 27개를 일렬로 움직여 'IBM' 영문 글자를 써보였다. 또 STM 바늘로 철(Fe)원자들을 구리결정 표면에서 하나씩 움직여 '原子(원자)'를 쓰기도 했다. 또 최근엔 일산화탄소(CO) 분자들로 백금결정표면에 사람 형상을 그려보였다. 노스웨스턴대 A. 멀킨 교수는 최근 15nm 굵기의 원자펜 개발에 성공했으며 코넬대 연구팀도 실리콘 결정체 위에 나노미터 규모의 기타와 하프를 만들었다.