마치 영화의 베놈같다! 작은 부품으로 분열과 재결합이 가능한 '자성유체 로봇'을 개발

작은 부품으로 분열 및 재결합이 가능한 '자성 유체 로봇' 을 개발

마치 영화 "베놈"과 같은 슬라임 형태의 로봇이 개발되었습니다.

대만의 동오대(Soochow University) 연구팀은 최근 독일 막스플랑크 지능시스템연구소(MPI-IS), 중국 하얼빈공업대(HIT)와 공동으로 페로플루이드(자성 유체)를 이용한 소프트 로봇을 개발했습니다.

외부 자력에 의해 이동하며 좁은 통로는 작은 조각으로 분열돼 빠져나간 후에는 다시 하나로 결합할 수 있다는 것입니다.

이 기술은 인체가 원하는 장소로 약제를 운반하는 '드럭 딜리버리 시스템'으로 응용될 것으로 기대되고 있습니다.

본 연구에 대한 자세한 내용은 2022년 9월 16일 자로 과학잡지 'Science Advanced'에 게재되었습니다.

외부 자력에 의해 형상 변화나                   분열이 가능한 로봇

최근, 로봇 공학의 분야가 발전함에 따라 전 세계의 엔지니어들이 하드웨어와 소프트웨어를 불문하고 새로운 로봇의 개발에 임하고 있습니다.

본 연구팀은 이번에 투명한 오일에 자성 산화철 나노입자를 현탁 시킨 '페로 플루이드(자성 유체)'를 이용해 새로운 소프트 로봇을 제작했습니다.

이 자성 유체 로봇은 약 1cm 정도의 검은색의 슬라임처럼 생겼으며 외부로부터의 자력에 의해 움직임이 조작됩니다.

일반 하드 한 기계와 달리 재료가 매우 유연하게 결합되어 있기 때문에 필요에 따라 형상을 바꿀 수 있습니다.

연구원에 따르면 1cm에서 수밀 리미 터 혹은 수마이크로 미터 크기까지 분열할 수 있다고 합니다.

자성 유체 로봇이 자력에 의해 분열하는 모습

실험에서는 자성유체 로봇을 외부의 자기장으로 조작함으로써 복잡한 미로 속을 유도하며 때로는 형상을 바꿈으로써 장애물을 극복할 수 있다는 것도 증명했습니다.

예를 들어 좁은 통로를 지날 때는 로봇을 가늘고 길게 만들거나 다공질 소재를 통과할 때는 임의의 작은 부품으로 분열시킵니다.

어떤 경우든 로봇은 쉽게 하나의 둥근 형상으로 돌아왔고 이후에도 어렵지 않게 진행을 이어나갈 수 있었습니다.

또한 이 로봇은 용도에 맞게 다양한 크기로 만들 수 있습니다.

자성 유체 로봇이 미로를 지나는 실험

자성유체 로봇은 생체에 대한 침습과 그에 따른 물리적 손상을 최소화할 수 있어서 생체의료에 대한 응용에 큰 가능성을 지니고 있습니다.

구체적으로는 뇌 속이나 폐결절과 같이 기존의 방법으로는 접근하기 어려운 장소에 약제를 운반하는 수단으로 도움이 될 것입니다.

본연구에는 참가하고 있지 않은 영국의 리즈 대학(University of Leeds)의 피에트로 발더스 트리(Pietro Valdastri)씨는 '이 기술은 게임 체인저가 될 것이다'라고 지적합니다.

왜냐하면 환자가 약제를 실은 로봇을 삼키면 소화관 안에서 여러 부품으로 분열되어 각각의 목적지에 따라 필요한 약을 핀포인트로 전달할 수 있게 되기 때문입니다.

그 외에도 뇌졸중의 원인이 되는 뇌의 혈전을 제거하는 데도 사용할 수 있을지도 모릅니다.

변형과 분열로 인해서 인체의 좁은 부분도 통과할 수 있다

그러면서도 실용화를 위해서는 많은 장애를 극복해야 하는 것도 사실입니다.

가장 명백한 것은 체내에 들어온 로봇을 외부에서 정확하게 제어할 수 있는 자기 제어 시스템의 개발일 것입니다.

이 기술이 확립되지 않고서는 로봇은 이동도 할 수 없고 분열, 재결합도 할 수 없습니다.

하지만 이러한 과제를 극복한다면 무선 의료의 혁신적인 기술이 될 것으로 기대됩니다.

아래는 관련 영상
https://youtu.be/dTNsgckMpYc

관련 원문은 아래 링크를 참고하세요.

Scale-reconfigurable miniature ferrofluidic robots for negotiating sharply variable spaces



https://www.stylec.co.kr/short/RkSMhAmMFB

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