해파리를 모방한 소프트 로봇

(Credit: Max Planck Institute for Intelligent Systems)

해파리는 매우 단순하지만, 적어도 6억 년 이상 바다에서 번성을 누리는 아주 성공적인 동물입니다. 아무 목적 없이 둥둥 떠다니는 것 같은 외형에도 불구하고 사실 원하는 방향으로 움직일 뿐 아니라 매우 에너지 효율적으로 움직일 수 있는 생물입니다.

독일 막스 플랑크 지성 시스템 연구소 (Max Planck Institute For Intelligent Systems (MPI-IS))의 과학자들은 해파리를 모방한 소프트 로봇을 만들었습니다. 이 해파리 로봇은 HASELs라는 인공 근육 시스템을 이용해 부드럽게 움직일 뿐 아니라 놀랍게도 접촉 없이 물질을 끌어 당길 수 있습니다.

모터 없이 6개의 팔을 오므렸다 펴는 원리는 간단합니다. 이 인공 근육 시스템은 기본적으로 기름이 차 있는 주머니를 전극이 둘러싼 형태입니다. 전류가 흐르면서 팔이 + 전하를 띄면 물속의 - 전하를 지닌 이온들이 서로 끌어당기게 됩니다. (아래 사진)

(Credit: Max Planck Institute for Intelligent Systems)

이렇게 단순한 방식을 사용하기 때문에 로봇 해파리는 매우 긴 작동 수명을 지닐 뿐 아니라 사실 에너지 효율도 매우 높습니다. 무엇보다 프로펠러 같이 해양 생물에 해를 끼칠 수 있는 부분 없이 부드럽게 작동할 수 있습니다. 더 흥미로운 사실은 주변의 물을 해파리처럼 끌어 당겨 직접 접촉하지 않고도 끌어당길 수 있다는 것입니다.

(동영상)

연구팀은 이 해파리 로봇이 해양 쓰레기나 혹은 연구 목적으로 작고 부드러운 생명체를 손상 없이 잡을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 실제로 실용적일지는 모르겠지만, 두 개의 로봇이 협력해 마스크나 비닐 봉투 같은 쓰레기를 건저낼수도 있습니다.

기술적으로는 흥미로운 데 실제로 상용화될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/marine/robotic-jellyfish-ocean-debris/

Tianlu Wang et al. ,A versatile jellyfish-like robotic platform for effective underwater propulsion and manipulation.Sci. Adv.9,eadg0292(2023).DOI:10.1126/sciadv.adg0292

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