전기 자극을 주면 2D에서 3D 형태로 변하는 초소형 로봇

 

 

 

 

 

美 코넬대 연구팀이 전기 자극을 주면 2D 형태에서 3D 형태로 변하는 초소형 로봇을 개발했다. 종이접기의 일종인 '키리가미(Kirigami)' 기법을 활용했다.

 

코넬 크로니클 보도에 따르면, 이 로봇은 크기가 1밀리미터(mm) 미만으로, 전기 자극을 주면 2D 형태의 육각형 ‘메타시트(metasheet)’가 사전에 프로그래밍한대로 3D 형태로 변하면서 바닥을 기어다닐 수 있다.

 

이타이 코헨 교수 등 연구팀은 이번 연구 성과를 학술 전문지 ‘네이처 머티리얼스’에 발표했다.(논문 제목:“Electronically Configurable Microscopic Metasheet Robots")

 

이 로봇은 ‘키리가미’ 기법을 활용해 접거나 확장할 수 있다. 이동도 가능하다. 이번 연구에 참여한 칭쿤 리우(Qingkun Liu) 박사는 ”키리가미 로봇은 ‘모양을 바꿀 수 있는 살아있는 유기체’로부터 영감을 받았다. 일반적으로 로봇은 한번 만들어지면 팔다리를 움직일 수 있지만 전반적인 형태는 정적인 형태를 취하고 있다. 이번에 개발한 메타시트 로봇은 로봇들이 함께 작동하면서 재료에 기계적 행동을 부여하는 빌딩 블록으로 이뤄져 있다"고 말했다.

 

육각형 타일 모양의 이 로봇은 약 10나노미터 두께의 경첩 200개 이상이 연결돼 있으며, 약 100개의 이산화규소(silicon dioxide) 패널로 만들어졌다. 외부 전선을 통해 전기화학적인 자극을 주면 경첩이 접혀지거나 패널을 열고 회전한다. 로봇은 부분적으로 최대 40%까지 확장 및 수축할 수 있다. 어떤 경첩을 활성화하느냐에 따라 로봇은 다양한 모양으로 변하며, 다른 물체를 감싼 다음 평평한 시트로 다시 펼쳐진다.

 

이타이 코헨 교수는 "종이접기(오리카미)에서 3차원 도형을 만들려면, 일반적으로 3D 물체 안에 여분의 재료를 숨겨야 한다. 하지만 키리가미를 사용하면 아무 것도 숨길 필요가 없다. 이는 훨씬 더 효율적으로 3차원 도형을 만들 수 있는 방법이다"라고 말했다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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