나노기술 및 정책 정보

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● 미국 University of Texas at Austin의 Robert Hickey 교수 연구팀과 Penn State University 연구팀이 공동으로 근육 작동 장치(actuator)처럼 움직이는 새로운 종류의 나노섬유의 효과를 입증

● 최근 몇 년 동안 로봇 공학, 의족 등을 개선하기 위한 노력이 이루어졌지만, 작동 장치를 제작하기 위해서는 찾기 어려운 재료와 함께 복잡한 과정이 수반됨.

● 연구팀이 개발한 근육 작동 장치는 기계 모터를 사용하는 대신 자극에 반응하는 섬유로 제작되었으며, 이를 통해 더 부드러운 터치감을 가짐.

● 이러한 종류의 로봇 팔은 팔이 약한 사람들이 움직임과 힘을 회복하도록 돕기 위해 외골격에 사용되는 것이 가능

● 블록코폴리머(BCP)로 알려진 섬유재료는 폴리머를 용매에 넣고 물을 첨가하여 만들 수 있는데, 폴리머의 한 부분은 친수성인 반면 다른 부분은 소수성이라 폴리머의 소수성 부분이 물로부터 자신을 차폐하여 섬유의 구조로 만들어짐.

● 연구팀은 섬유가 에너지를 움직임으로 변환하는데 75% 더 효율적이고, 80% 더 많은 변형을 처리할 수 있으며, 현재 작동 장치보다 더 빠른 속도와 힘으로 회전할 수 있다는 것을 발견

● 향후 연구팀은 폴리머의 구조적 변화에 관해 연구하고 섬유의 에너지 밀도 및 속도를 포함한 작동 특성을 개선할 계획

※ Nature Nano 게재(2022.06.02.), “Nanostructured block copolymer muscles”