존스 홉킨스 팀, 온도에 의해 동작하는 젤라틴 로봇 개발

존스 홉킨스 대학의 연구진은 온도 변화와 혁신적인 디자인에 의해 동작하는 젤라틴 로봇을 개발했다. 이 새로운 로봇은 소프트 로봇틱스 분야에 더 높은 수준의 지능을 가져오고 있다.

이 연구는 Science Robotics에 발표되었다.

데이비드 그라시아스(David Gracias)는 이 연구의 선임 저자이며 존스 홉킨스 대학의 화학 및 생물 분자 공학 교수이다.

“이것은 매우 단순해 보이지만 배터리, 와이어, 외부 전원 공급 없이 젤의 부풀림과 수축으로만 움직이는 물체입니다. 우리의 연구는 젤의 모양, 크기, 패턴을 조작하여 이동을 위한 지능을 구현하는 방법을 보여줍니다”라고 그라시아스는 말했다.

새롭고 등장하는 로봇 기술

부드러운 재료로 로봇을 만들 수 없는 것은 인간과 같은 로봇과 생물학적 응용 분야를 개발하는 데障害가 된다. 전통적인 로봇은 주로 금속과 플라스틱 프레임으로 구성되어 있으며 인간의 동작을 쉽게 모방하고 시뮬레이션하기에는 유연성이 부족하다.

새로운 기술은 이러한 재료를 더 인간의 부품과 유사하게 만들기 위해 조작하고 공학적으로 설계하고 있다. 그러나 이것은 아직 개선될 수 있는 분야이다. 더机械적인 기초를 가진 부드러운 재료로의 전환은 생물의학적 발전에 대한 문을 열 수 있을 것이다. 다양한 분야 간의 협력적인 로봇 공학 노력은 이것을 실현하는 데 핵심이다.

수용성 젤

소프트 로봇틱스에서 가장 유망한 재료 중 하나는 수용성 젤이다. 연구자들은 이 젤이 온도에 반응하여 부풀거나 수축할 수 있으며 스마트 구조를 만들기 위해 사용될 수 있음을 보여주었다. 존스 홉킨스 팀은 젤의 부풀림과 수축을 조작하여 평면 표면에서 로봇을 이동시키거나 특정 방향으로 기어갈 수 있음을 처음으로 보여주었다.

젤봇은 3D 프린팅으로 만들어졌으며 팀은 이것을 대량 생산하기 쉽다고 말했다. 여러 가지 잠재적인 응용 분야가 있으며, 예를 들어 인간 몸의 표면을 따라 이동하여 목표한 약물을 전달하는 것이 가능하다. 또한 해양 로봇으로서 해양의 표면을 모니터링하고 순찰할 수 있다.

그라시아스는 현재 젤봇을 인간의 바이오 마커와 생화학적 변이에 반응하여 기어가기 위한 훈련을 시키고 있으며 다른 모양을 테스트하고 몸에 카메라와 센서를 통합하고자 한다.