'손톱→스타일러스펜'으로 변신…환상의 매니큐어 나왔다
손톱이 길거나 손가락 끝에 굳은살이 있는 경우 스마트폰 사용이 어려운 점에 착안해, 손톱을 터치가 가능한 스타일러스로 바꿔주는 매니큐어가 개발됐다. 과학매체 라이브사이언스는 23일(현지시간) 미국 루이지애나주 센테너리 칼리지 학생 마나시 데사이와 지도교수 조슈아 로렌스 화학과 부교수가 진행한 연구를 소개했다. 해당 연구는 이날 미국 화학회(ACS) 연례 학술대회에서 발표됐다. 연구진은 손톱이 손가락처럼 터치스크린을 인식할 수 있도록 투명하고 무독성인 매니큐어 개발을 목표로 삼았다. 데사이는 “이 매니큐어는 기존 매니큐어 위에 덧바르거나 맨 손톱에 직접 사용할 수 있어, 굳은살이 있는 사람들에게도 도움이 된다”며 “미용성과 실용성을 동시에 갖춘 제품”이라고 설명했다. 현재 스마트폰과 태블릿에 사용되는 터치스크린은 정전용량 방식을 기반으로 작동한다. 화면 표면에 형성된 전기장이 전도성 물질인 손가락이 닿을 때 변화를 일으키고, 이를 터치로 인식하는 방식이다. 그러나 손톱이나 건조한 피부, 장갑 등 비전도성 물질은 이러한 변화를 일으키지 못해 터치 인식이 어렵다. 기타 연주자나 목수처럼 손가락 끝에 굳은살이 생긴 경우에도 터치 인식이 원활하지 않은데, 이번 연구는 이러한 문제를 해결하는 데 초점을 맞췄다. 그 동안 탄소 나노튜브나 금속 입자를 매니큐어에 첨가해 전도성을 확보하려는 시도가 있었지만, 흡입 시 유해하고 색상이 제한되는 등의 한계가 있었다. 연구진은 시중에 판매되는 투명 매니큐어 13종과 50여 종 이상의 첨가제를 조합해 실험을 진행한 끝에, 투명하면서도 무독성인 전도성 탑코트 조성을 찾아냈다. 특히 아미노산인 타우린과 아미노알코올인 에탄올아민이 포함된 조합이 가장 우수한 성능을 보였다. 이 매니큐어는 금속 입자 대신 산-염기 반응을 활용해 전도성을 구현한다. 타우린과 에탄올아민 사이에서 양성자가 이동하며 전기적 신호 전달을 가능하게 하고, 이는 피부에서 이온이 이동하는 방식과 유사한 원리다. 다만 상용화까지는 시간이 더 필요할 것으로 보인다. 현재 매니큐어의 효과 지속 시간이 수시간에서 수일 수준에 그치기 때문이다. 연구진은 효과가 오래 유지될 수 있도록 추가 연구를 진행 중이다. 연구진은 최적의 성분 조합을 찾고 무독성을 유지하면서도 성능을 개선하는 방향으로 제형을 보완하고 있으며, “개념 검증 단계는 충분히 확보했지만 상용화를 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다.
