기계/재료

세계 첫 액체상태 완전 유연성 지능로봇 개발

발행일 : 2019 / 11 / 13

톈진대학교 정밀기기·광전자공학대학 황셴(黄显) 연구팀은 세계 첫 액체상태 완전 유연성 지능로봇을 성공적으로 개발해 유연전자산업 및 인체삽입의료기기 분야에 획기적 돌파구를 마련함으로써 손오공의 “72가지 변신술”을 구사할 수 있는 “혈관의사”를 양성할 전망이다. 해당 성과는 “Advanced Science”에 게재되었다.

유연전자소자는 초박, 유연성 및 확장 가능한 “유사피부” 특성을 보유하고 있기에 의료, 통신 등 분야에 광범위한 응용전망이 있다. 이론적 차원에서 유연전자기술로 개발한 초소형 “연체” 로봇은 반복적 형태 변화가 가능해 운동, 채취, 수송, 촉각감응 등 기능을 구현할 수 있다. 하지만 현 단계의 “연체로봇”은 전통적 강성(rigidity) 센싱 소자 및 회로에 의존하는데 이는 성능 구현을 심각하게 저해한다. 현대사회의 다원화된 수요에 비추어 “완전 유연성” 로봇 개발이 시급하다.

연구팀은 자연계의 해파리, 윤충 등 유연한 강장동물과 플랑크톤으로부터 영감을 받고 액적의 유연 무정형(amorphous) 특성 및 유연전자소자의 초박 유연 특성을 이용해 참신한 “지능 액적”—액체상태 완전 유연성 지능로봇을 구축했다. 해당 초소형, 완전 유연성, 프로그램 제어가 가능한 액체상태 지능로봇은 다양한 환경조건에서 운동, 변형, 센싱·측정 등을 구현할 수 있다.

해당 로봇은 양호한 운동 및 환경적응 능력을 보유하는 외에 온도센서, 습도센서, 광학센서, 응력센서, 글루코스센서, 식품독소센서 등 다양한 센서와 무선 에너지 수집 모듈을 탑재하므로 향후 유전자 서열측정, 화학합성, 약물전달 등 영역에 응용될 수 있다. 한마디로 인체에 진입해 검사·치료할 수 있는 “혈관의사”로 거듭날 전망인바 매우 중요한 과학적 의미와 응용가치가 있다.

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