물에서 기름과 오염 물질을 제거할 수 있는 부유식 소프트 로봇

캘리포니아 대학교 리버사이드의 엔지니어들은 바다의 기름 유출이나 음용수에서 오염 물질을 제거할 수 있는 부유식 로봇 필름을 개발했습니다.

새로운 필름은 빛에 의해 동작하며 물로 연료를 공급받습니다. 이는 원격 지역을 청소하기 위해 무기한으로 배치될 수 있습니다. 많은 지역에서는 재충전할 수 있는 장소가 없기 때문에 이것은 매우 중요합니다.

이 연구는 Science Robotics에 발표되었습니다.

지속 가능한 소프트 로봇

Zhiwei Li는 캘리포니아 대학교 리버사이드의 화학자입니다.

“우리의 목표는 소프트 로봇을 지속 가능하고 환경의 변화에 적응할 수 있도록 만드는 것이었습니다. 태양광을 사용하여 동작하는 경우, 이 기계는 지속 가능하며 추가 에너지 소스를 필요로 하지 않습니다.” Li는 말했다. “필름은 또한 재사용할 수 있습니다.”

이 필름은 수면을 걸어다니는 동물의 한 종류인 수면을 걷는 곤충에서 이름을 따 왔습니다. 이러한 곤충은 물의 표면을 따라 움직일 수 있습니다. 과학자들은 이 동작을 Neusbot으로 복제할 수 있었습니다.

이 필름은 이전 버전과 달리 조정 가능한 기계적 진동을 생성할 수 있습니다. 이 동작을 사용하여 Neusbot은 모든 물의 표면에서 작동할 수 있습니다.

“조정 가능한 동작을 생성하는 방법은 많지 않습니다. 우리는 이 문제를 해결하기 위해 삼층 필름을 개발했습니다. 이 필름은 증기 기관과 유사하게 작동합니다.” Li는 말했다.

빛을 동력源으로

Neusbot은 초기 기차와 유사한 원리를 사용하여 동작합니다. 그러나 증기 기관과 달리, Neusbot은 빛을 동력源으로 사용합니다.

필름의 중간층은 다공성이며 물, 철 산화물, 구리 나노로드를 포함할 수 있습니다. 나노로드는 빛 에너지를 열로 변환하며, 이는 물을 기화시켜 물의 표면을 따라 펄스 동작을 생성합니다.

Neusbot은 또한 바다의 물결에 의해 압도당할 위험이 없습니다. 필름의 아래층은 수식이며, 이는 항상 물의 표면으로 돌아오도록 합니다. 나노 물질은 또한 높은 염분 농도에서 손상되지 않습니다.

“나는 높은 염분 상황에서 나노 물질의 안정성에 대해 확신합니다.” Li는 말했다.

Neusbot의 방향은 빛의 방향을 변경하여 제어할 수 있습니다. 태양의 힘으로 로봇은 앞으로 이동하며, 추가적인 빛을 사용하여 로봇은 수영하고 청소할 수 있습니다.

현재 버전에는 세 개의 층이 있으며, 팀은 향후 기름이나 다른 화학 물질을 흡수할 수 있는 네 번째 층을 테스트하고자 합니다.

“일반적으로 사람들은 기름 유출 사고 현장에서 수동으로 청소합니다. Neusbot은 물의 표면에서 로봇 청소기를 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.” Li는 말했다.

팀은 또한 로봇의 진동 모드를 더 정밀하게 제어하고, 더 복잡한 동작을 제공하고자 합니다.

“우리는 이전 버전에서 달성하지 못한 많은 것을 이 로봇이 수행할 수 있음을 보여주고자 합니다.” Li는 결론적으로 말했다.