| 자가고정 스마트 모발 인공근육 개발 | ||
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  난카이(南開)대학교 약물화학생물학국가중점실험실·화학대학 Liu Zunfeng(劉遵峰) 교수 연구팀은 꼬임(twisting) 및 콜드펌 기술을 이용하여 습도감지를 통해 자동 신축을 달성할 수 있는 자가고정 지능형 모발 인공 근육을 개발했다. 해당 근육을 이용하여 제작한 애벌레 로봇은 파행, 비틀림 등의 행동을 할 수 있다. 해당 기술은 화학결합을 포함한 꼬임 섬유를 형성하기 위한 새로운 전략을 제공하며 생체 적합성 스마트 재료, 센서 및 연체 로봇 개발 분야에서 광범위한 응용 전망을 가진다. 해당 연구 성과는 국제학술지 "Materials Vision"에 게재되었다. 스트레치 및 비틀림 구동은 굽힘, 롤링, 파행 등 복잡한 변형 구동 구성에 사용할 수 있는 기본 변형 유형이다. 인간의 근육 섬유, 거미줄 및 방울벌레의 가느다란 줄기 등은 모두 자연에 존재하는 자가 고정 섬유 드라이버로, 신축, 비틀림 등 동작을 달성 할 수 있다. 생체 재료에 기반한 자가고정 스마트 드라이버는 센서, 제어기, 조직공학, 의료보건 및 인간-기계 인터페이스의 연체 로봇에 사용할 수 있다. 연구팀은 적합한 천연 생체 재료를 찾는 과정에서 미용실의 파마 기술에서 영감을 얻었다. 모발 중의 알파케라틴은 물에 매우 민감하다. 연구팀은 모발이 자가고정 인공 근육 제조에 매우 적합하다고 판단했다. 반복적인 실험 끝에 모발 중의 이황화결합과 수소결합으로 형성된 가교결합 네트워크를 이용하여 “스마트 파마 신기술”을 개발하여 습도에 반응하는 모발 인공 근육의 자가고정을 달성했다. 해당 연구는 생체 적합성과 생분해성 천연 재료 중의 화학적 가교결합을 통해 꼬임 유지를 달성함으로써 자가고정 섬유 인공 근육을 제조하고, 인공 근육의 가역성 조절을 달성했다. 해당 신기술은 -SH 결합을 포함하는 천연 및 인공 재료의 자가고정으로 확장할 수 있으며, 기타 동적가역 공유결합을 포함하는 재료의 자가고정에도 참조적 가치가 있다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2021-04/07/content_465459.htm?div=-1 |
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