영화「터미네이터 2」에 등장하는 미래의 안드로이드 T-1000은 액체 금속제의 몸을 가지고 있으며, 액상화해 다양한 형상으로 변화하는 것이 가능합니다. 그런 T-1000과 같이, 자신의 몸을 액상화해 감옥에서 탈출할 수 있는 로봇을, 중국과 미국의 연구팀이 개발했습니다.
Magnetoactive liquid-solid phase transitional matter: Matter
https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.12.003
Watch this person-shaped robot liquify and es | EurekAlert!
https://www.eurekalert.org/news-releases/977155
Watch this person-shaped robot liquify and escape jail, all with the power of magnets
Inspired by sea cucumbers, engineers have designed miniature robots that rapidly and reversibly shift between liquid and solid states. On top of being able to shape-shift, the robots are magnetic and can conduct electricity. The researchers put the robots
www.eurekalert.org
소형 로봇은 미세 부품 수리 작업 및 약물 전달과 같은 인간의 손과 전통적인 도구로는 어려운 다양한 작업을 수행한다는 잠재적 용도가 있습니다. 그러나 로봇의 재질이 단단한 소재라면 제한된 공간이나 좁은 장소에서의 활동에 제약이 따르고, 반대로 너무 부드러우면 작업에 필요한 힘을 얻을 수 없어 제어도 어렵다는 문제가 있습니다.
그래서 중국· 중산대학의 기계공학 연구자인 Chengfeng Pan 씨 등의 연구팀은 액체 상태와 고체 상태를 자유롭게 왕래하는 능력을 로봇에게 주기 위해 바다에 서식하는 해삼과 문어에 눈을 돌렸습니다. 해삼은 신체조직의 경도를 변화시킴으로써 부하 용량을 개선하고 물리적 손상을 피할 수 있으며, 문어는 위장이나 물체의 조작, 이동을 위해 다리의 강성을 변화시킬 수 있습니다.
이 동물들과 같은 것을 로봇에서도 가능하게 하기 위해 연구팀은 갈륨이라는 금속에 주목했습니다. 갈륨은 융점이 세씨 29.8도로 인간의 체온보다 낮고, 손으로 잡은 것만으로 액체가 된다는 특징을 가지고 있습니다. 연구팀은 액체 갈륨에 자성 네오디뮴, 붕소, 철을 매립하여 고화시킨「Magnetoactive phase transitional matter(MPTM/자기 활성상 전이물질)」라는 재료를 개발, MPTM은 높은 기계적 강도와 뛰어난 제어성을 가지면서 온도에 따라 고체에서 액체로, 혹은 액체에서 고체로 변화시킬 수 있다는 것.
연구팀의 일원으로 미국의 카네기 멜론 대학에서 기계 공학을 연구하는 Carmel Majidi는 "MPTM의 자성 입자에는 두 가지 역할이 있습니다. 하나는 재료를 교류 자기장에 반응시켜 유도 가열을 자극, 입자는 또한 자기장에 반응하여 로봇에 움직이는 능력을 제공합니다."라고 코멘트.
실제로 연구팀이 MPTM의 이동성이나 강도를 테스트한 결과, 자기장을 이용하여 담을 극복하거나 절반으로 나뉘어서 다시 합체할 수 있다는 것이 확인되었습니다. 아래 영상을 보면 MPTM으로 만들어진 작은 로봇이 감옥에 갇힌 상태에서 몸을 녹여 격자의 틈으로 이동하여 몸을 복원시키는 모습을 확인할 수 있습니다.
격자 너머로 보이는 것이 MPTM으로 만들어진 소형 로봇.
자석을 사용하여 이동할 수 있습니다.
또한 교류 자기장에 반응시켜 유도 가열을 일으켜 몸을 녹일 수 있습니다.
액체화된 상태로 이동시켜 감옥 밖으로 몸을 탈출.
감옥 밖으로 나온 액체를 주형 틀에 흘려 넣으면 거의 원래대로 몸이 복원되었습니다(아직 형상기억 까지는 안 되는 모양 ㅋ).
또한 연구팀은 위장을 재현한 모형 안에 넣은 물체를 MPTM을 이용하여 회수하고 위 밖으로 배출해 내는 데모도 실시하고 있습니다.
연구자가 개발한 로봇이 위에서 이물질을 꺼내는 모습 - YouTube
위에 녹색 물체와 사각형 모양의 MPTM이 들어 있습니다.
자력으로 MPTM을 물체 옆으로 이동시키고 유도 가열로 해결합니다.
풀린 상태에서 물체 위에 덮어 그대로 자연 냉각하는 것으로 다시 고체화.
고체가 된 상태로 이동시킴으로써 물체를 위 밖으로 배출할 수 있습니다.
MPTM을 이용하면 잘못 삼킨 동전 배터리를 체외로 배출한다던지, 역으로 약물을 체내로 전달한다던지 할 수 있습니다. 또 의료 분야 이외에서도 연구팀은 회로 수리 시에 공급한 로봇 자체를 융해시켜 도체나 땜납으로서 사용한다거나 나사를 특정 위치에 고정하기 위해 이용할 수 있다고 생각하고 있습니다. 그러나 이러한 기능을 현실 세계에서 실행하기 위해서는 몇 가지 개선을 해야 합니다. 예를 들어 순수한 갈륨 융점은 사람의 체온보다 낮기 때문에 생물 의학 목적으로 사용하려면 기능을 유지하면서 융점을 높이는 갈륨 기반 합금이 필요합니다.
Majidi 씨는 "향후 연구에서는 이러한 로봇을 생물의학 맥락에서 어떻게 사용할 수 있을지 더 조사해야 합니다. 이것이 실제로 약물 전달과 이물질 제거에 어떻게 사용될 수 있을지 파악하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다."라고 코멘트하고 있습니다.
'트렌드 이슈 · 토픽' 카테고리의 다른 글
| 섹스 상대의 수로 큰 격차가 벌어지는「섹스 격차」가 퍼지고 있다 (0) | 2023.01.31 |
|---|---|
| '원시적인 방법으로 집을 짓는 동영상'의 대부분은 가짜라는 고발 (0) | 2023.01.31 |
| 해커가 Riot Games에서 훔친「LoL(리그 오브 레전드)」의 소스 코드를 판매중 (1) | 2023.01.27 |
| NASA가 핵분열 열로 화성을 목표로 하는「핵열 로켓 엔진」개발을 발표 (0) | 2023.01.27 |
| NVIDIA의 클라우드 게임 서비스「GeForce NOW Ultimate」 (1) | 2023.01.26 |
| 레고 블록 1개 사이즈의 초소형 컴퓨터를 실제로 만들면 이렇게 된다 (1) | 2023.01.26 |
| 구글이 1만 2,000명의 직원을 해고 (0) | 2023.01.21 |
| Intel의 CPU「Core i9-13900T」는 이전 대비 15% 빠르고 소비 전력은 절반 이하 (0) | 2023.01.19 |
