▲MIT 연구팀이 개발한 마그노봇(사진=MIT 뉴스)
미국 MIT 연구팀이 외부 자석을 활용해 복잡한 동작을 수행할 수 있는 마이크로미터 크기의 소프트 로봇 '마그노봇(magno-bot)'을 개발했다고 MIT 뉴스가 보도했다. 자석으로만 구동하기 때문에 배터리나 전선이 필요 없으며, 유체 흐름을 여닫는 자기 밸브로 활용 가능하다.
MIT 연구팀이 개발한 마그노봇은 높이 1mm 이하의 막대 끝에 모래알보다 작은 구체를 붙인 롤리팝(막대 사탕) 형태의 초소형 구조물이다. 구체 내부에 자성 입자를 주입해 외부 자석에 반응하도록 설계됐다. 일반 냉장고 자석을 가까이 대는 것만으로 각 구체가 서로 다른 강도로 반응해 손가락처럼 집는 동작을 구현할 수 있다.
관련 논문은 국제학술지 '매터(Matter)'에 게재됐다.(논문 제목:Magnetically responsive microprintable soft nanocomposites with tunable nanoparticle loading)
▲연구팀이 마그노봇을 테스트하고 있다.
논문 공동 제1저자인 레이철 선(Rachel Sun) 연구원은 "자성 입자 함량이 높으면서도 미크론 수준의 변형 가능한 구조물을 3D 인쇄하는 것은 매우 어렵다"며 "이번 공정은 자성 기능과 구조적 강도 사이의 타협 문제를 근본적으로 해소한다"고 설명했다.
연구팀은 마그노봇의 또 다른 응용으로 '이중안정(bistable) 스위치'도 제작했다. 약 1mm 길이의 직사각형 폴리머 겔 양쪽에 두께 약 8마이크로미터(적혈구 크기)의 자성 구조물 4개를 각각 부착한 형태로, 자석을 한쪽 끝에 대면 구조물 전체가 해당 방향으로 당겨져 고정되고 반대쪽에 대면 반대 방향으로 전환되는 마이크로 유체 소자용 자기 밸브로 활용 가능하다.
이번 연구는 스위스 연방공과대학교(EPFL), 신시내티대학교와의 공동 연구로 진행됐으며, 미국 국립과학재단(NSF)과 매스웍스(MathWorks)의 지원을 받았다.
백승일 기자 robot3@irobotnews.com
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