머리카락보다 가는 네 발로 걷는 초소형 로봇 부대가 온다

2020.08.28 15:08
네이처 제공
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머리카락 굵기보다 작은 네 발로 걷는 초소형 로봇 부대가 개발됐다. 약 100만개에 이르는 이 초소형 로봇에 레이저 빛을 쏘면 네 다리를 움직이며 걷는다. 


마크 미스킨 미국 펜실베이니아대 전기및시스템공학과 교수팀은 두께 5마이크로미터(㎛·100만 분의 1m), 길이 40㎛ 크기의 로봇을 개발했다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처’ 27일자에 발표했다.


과학자들은 아주 작은 크기의 움직일 수 있는 로봇을 개발하려고 노력해왔다. 인체의 혈관과 세포를 돌아다니며 생물학적 환경을 탐사하는 로봇 등 활용할 수 있는 분야가 무궁무진하기 때문이다. 로봇을 움직이게 하기 위해선 ‘액추에이터(작동기)’란 장치가 필요한데, 이를 아주 작은 크기로 만드는 게 그동안의 과제였다.


연구팀은 백금을 겹겹이 쌓아 이런 작은 크기의 액추에이터를 개발하는데 성공했다. 반도체 회로 기판을 만드는데 사용되는 기술을 이용해 아주 얇은 백금을 층층이 쌓아 다리 형태를 만들었다. 이 다리는 물에 잠기면 전하를 띤 이온이 다리에 들러붙으며 팽창하며 구부러진다. 전기를 조금만 흘려줘도 백금에서 이온이 제거돼 다리가 펴지게 된다. 연구팀은 반도체 산업에 사용되는 4인치 실리콘 웨이퍼를 활용해 이런 로봇 100만개를 개발했다.


초소형 로봇은 본체에 탑재된 태양광 전지로 동력을 얻는다. 이 전지에 레이저를 쏘면 네 다리를 움직이며 걷는다. 섭씨 영하 73도 이하나 높은 산성 환경에서도 버틸 수 있다는 게 연구팀의 설명이다. 다만 아직 동작이 느리다. 걸어서 원 한 바퀴를 도는데 2분 이상의 시간이 소요된다. 


미스킨 교수는 “아직 시제품이라 환경을 감지하는 능력이 없는 등 현재 로봇의 기능은 제한돼 있다”며 “하지만 실리콘 기술과 호환성을 가졌으며 다른 장치와 함께 사용할 수 있을 것이라 전망한다”고 밝혔다.

 

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