인간이 만든 여러 가지 기계들은 동물들은 흉내낼 수 없는 일을 할 수 있지만, 반대로 동물이 할 수 있는 일을 기계로는 도저히 흉내낼 수 없는 경우들도 많습니다. 수많은 엔지니어와 과학자들은 마치 살아있는 동물 같은 로봇을 만들기 위해 노력 중이지만, 아직은 갈길이 먼 상태입니다.
이런 생명의 경이 중 하나는 바로 촉수(tentacle) 입니다. 미세한 작은 촉수들은 여러 가지 기계적인 일을 할 수 있는데, 아직 인간이 만든 기계로는 따라하기 힘든 경우가 많습니다. 하지만 미래에는 어쩌면 가능할지도 모릅니다.
아이오와 주립대학의 김재윤 교수(Assistant Professor Jaeyoun Kim, Iowa State University)와 그의 팀은 불과 185㎛에 불과한 물체도 쥘수 있는 촉수를 개발하는데 성공해 저널 Scientific Reports에 발표했습니다. 이 촉수는 0.78 mN에 불과한 힘으로 개미 같은 작은 생물도 전혀 다치지 않게 쉽게 쥐었다가 펼수 있습니다.
(개미를 잡고 있는 로봇 촉수 The PDMS-based soft-robotic micro-tentacle can catch and grab even small insects, such as the house ant, without damaging their bodies. (Scale bar: 0.5 mm). Credit: Jaeyoun Kim / Iowa State University )
(물고기 알을 잡고 있는 로봇 촉수 The soft-robotic micro-tentacle can grab delicate biological objects, such as the fish egg in the image, very gently by conformally wrapping its arm around them. (Scale bar: 0.5 mm). Credit: Jaeyoun Kim / Iowa State University )
(로봇 촉수의 실제 작동. This movie shows the soft-robotic micro-tentacle's grabbing and releasing motion dynamically in real-time. The target is a thread of dental floss. (Scale bar: 1 mm). Credit: Jaeyoun Kim / Iowa State University )
이들이 개발한 마이크로 로봇 촉수는 내부에 있는 특수한 마이크로튜브(microtube)에 의해 돌돌 말렸다가 펼쳐지는 방식입니다. 이 튜브에 힘을 전달하는 매체는 바로 공기입니다. 공기압에 의해 말리는(pneumatically-driven bending) 마이크로튜브는 매우 안전하게 물고기알이나 곤충같은 작은 물체를 상처내지 않고 들어올릴 수 있습니다.
연구팀은 앞으로 이 기술이 여러 분야에서 응용될 수 있다고 생각하고 있습니다. 예를 들어 미세 외과 수술에서 미세 혈관이나 신경 한개를 전혀 다치지 않게 조심스럽게 잡을 수 있을 것입니다. 이외에도 미세 조작이 필요한 영역은 많기 때문에 앞으로 더 많은 가능성이 있을 것으로 생각됩니다.
아무튼 꽤 신기한 기술인 건 분명해 보입니다.
참고
Microrobotic tentacles with spiral bending capability based on shape-engineered elastomeric microtubes, Scientific Reports 5, Article number: 10768 DOI: 10.1038/srep10768
http://phys.org/news/2015-06-robot-wind-around-tentacle-ant-egg.html#jCp
http://phys.org/news/2015-06-robot-wind-around-tentacle-ant-egg.html#jCp
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