"벼룩보다 더 작은 마이크로 로봇 공개"

마이크로 로봇, 약 0.02인치(약 0.5mm) 마이크로 로봇 형상 기억 합금으로 생성 로봇이 종양을 제거하고 출혈을 멈추기 위해 의학 분야 적용 기대

2022-05-28     이호선 기자
(사진=미국 노스웨스턴 대학)

[디지털비즈온 이호선 기자] 미국 노스웨스턴 대학의 엔지니어들은 지금까지 만들어진 로봇 중에서 벼룩보다 더 작은 원격 제어 보행 마이크로 로봇을 공개했다.

미국 노스웨스턴 대학의 엔지니어에 따르면 "걷고, 구부리고, 비틀고, 돌리고, 점프" 할수 있다. 마이크로 스케일 로봇 공학은 의학분야에서 새로운 시대의 시작을 알릴 수 있다고 과학자들은 전망했다.

이 메커니즘은 구조를 만들 때 얇은 유리 코팅을 사용하여 변형되는 형상 기억 효과가 있는 합금 위에 구축된다. 합금이 가열되면 원래 모양으로 되돌아가고 유리가 냉각되면 다시 변형되는 원리로 착안했다.

가열의 온도는 레이저 크기이므로 10 초 안에 매우 빠르게 증발 할 수 있다. 연구원이 만든 마이크로 로봇은 너비가 절반 밀리미터 약 0.02인치(약 0.5mm) 에 불과하며 매초마다 몸 길이의 약 절반의 속도로 움직일 수 있다. 진드기처럼, 가장 큰 장점 중 하나는 너무 작고 믿을 수 없을 만큼 가볍기 때문에 감지되지 않고 움직일 수 있다는 것이다.

(사진=미국 노스웨스턴 대학)

그렇다면 연구자들은 어떻게 배터리, 서보 및 기타 전자 장치가 1/2 밀리미터로작은 마이크로 로봇에게 움직일수 장치를 만들었을까 의문이 생긴다. 연구원들은 Boston Dynamics의 Spot(지금의 현대그룹에서 인수한 로봇사업) 과 같은 복잡한 다중 다리 로봇과는 완전히 다른 접근 방식을 사용했다.

마이크로 로봇은 제조 공정 중에 적용된 유리의 얇은 코팅에 의해 변형되는 형상 기억 합금으로 생성되지만 열이 가해지면 원래의 시작 모양으로 돌아간다. 따라서 팔이 구부러져 있지만 근육 대신 헤어드라이어로 열을 가하면 팔이 곧게 펴지고 식으면 다시 구부러지는 원리를 이용했다.

연구원들은 정확한 레이저 빔을 사용하여 마이크로 로봇의 몸체의 특정 지점을 특정 순서로 가열하고 냉각하면서 다양한 부품이 변형되고 다시 구부러짐에 따라 A 지점에서 B 지점으로 로코모트 (locomote)를 만들고 회전 및 점프 할 수 있다고 설명했다.

마이크로 로봇은 산업 분야의 작은 구조물이나 기계를 수리 또는 조립하는 요원으로 상상할 수 있으며, 특히 의학 분야에서 인체에 막힌 동맥을 맑게 하거나, 내부 출혈을 멈추거나, 암성 종양을 제거하는 외과 조수로 응용 될수 있다고 기대했다.

연구 그룹의 책임자 인 노스웨스턴 대학 존 로저스 (John Rogers) 교수는 이러한 로봇이 종양을 제거하고 출혈을 멈추기 위해 산업과 복잡한 구조물의 수리 및 조립, 의학에서 모두 사용될 수 있다고 말했다.

이 연구는 Science Robotics 저널에 발표되었다.