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이웃집과학자

머리칼 만한 로봇, '용액' 타고 이동

By 이웃집과학자

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세포 크기의 로봇이 사람의 장기나 파이프 속을 탐사하고 다닐 날이 가까워진 것 같습니다. 고작 머리카락 두께 정도인 100um의 작은 로봇이 주변 환경을 인식하고 데이터를 저장해 계산작업까지 할 수 있게 됐거든요. 심지어 빛을 에너지원으로 사용하기 때문에 외부 전원도 필요 없다고 해요.


2D 로봇.

출처MIT news

이 로봇의 구조는 독특하게도 2차원입니다. 즉, 로봇의 다리나 바퀴 등 복잡한 구조 없이 기판에 인쇄된 회로가 전부입니다. 이 로봇을 개발한 MIT는 탐사로봇의 이동성을 없애고 기능에 집중한 로봇을 만들어냈습니다.

어떻게 이동하나요?

연구진은 로봇을 이동시킬 수단으로 '콜로이드'를 선택했습니다. 참고로 콜로이드란 서로 섞이지 않고 분산돼있는 '현탁액'을 말하며, 우유나 로션 등이 콜로이드입니다.


소형 로봇은 콜로이드에 '업혀서' 이동합니다. 회로가 콜로이드에 붙어다니는 건데요. 콜로이드는 가라앉지 않고 계속 움직이는 덩어리이기 때문에 로봇을 업은 채 떠 있게 됩니다. 그리고 물 등의 유체가 흐르는 방향에 따라 이동하죠. 관의 끝에 다다랐을 때 회수해서 로봇이 저장해온 정보를 확인할 수 있습니다.


기판에 인쇄한 뒤 분리해요!

출처MIT news
2D 로봇 만드는 법

먼저, 기판 위에 로봇 회로를 만듭니다. 머리카락 두께 만한 100um안에 회로를 만들고, 바탕이 된 기판을 해체합니다. 따라서 용액에 들어있는 로봇은 매우 작아 현미경으로만 볼 수 있지요.


2D 로봇의 임무

2D 로봇은 간단한 포토다이오드(photodiode)를 통해 받은 빛을 전력으로 이용합니다. 그리고 투입된 로봇은 주변 환경에 대한 정보를 감지해 메모리에 데이터를 저장합니다. 일이 끝나면 회수해 데이터를 읽을 수 있어요.

생물학적 정보를 시연하기 위해 나뭇잎 위에 로봇을 처리하고 현미경으로 보는 장면을 잠깐 살펴보시죠.


탐지 완료!

출처MIT news

연구진은 이 2D 로봇을 석유산업에 이용할 수 있을 것으로 기대합니다. 기존에는 비싼 탐지장비를 파이프로 내려보내야 했지만 이 로봇이 있다면 단지 목적지로 흘려보내기만 하면 되기 때문이에요. 또한, 의료용으로 사용될 수도 있습니다. 사람의 소화기관 안쪽으로 보내서 염증이나 기타 질환을 진단할 때 도움을 줄 수 있어요.

연구진의 다음 목표는 통신장치를 더해 물리적으로 회수하지 않고도 정보를 전달할 수 있도록 하는 것이라고 합니다. MIT연구진의 이번 연구는 지에 실렸습니다.

##참고자료##

  • Light-controlled polymers can switch between sturdy and soft  


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