나노기술 및 정책 정보

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노스웨스턴 엔지니어링(Northwestern Engineering)과 조지아 공과대학교(Georgia Institute of Technology)의 공동연구팀이 연질 로봇 공학을 비롯하여 의료 기기, 에너지 수확기에 이르는 응용 분야에 대한 접힌 구조의 생성과 이해를 향상시키는 것을 목표로 하고 있음. 이는 고대 일본 예술 형식인 종이 접기의 단순함과 우아함이 연구원들에게 재료 세계에서 그 응용을 탐구하도록 동기를 부여한 것임. 종이 접기에서 영감을 얻은 바는 재료의 성분 요소가 아닌 구조에 의해 정의된 기계적 특성을 갖는 인공 구조물인 기계적 메타 물질은 배치 및 조정이 가능한 구조와 재료를 생산할 수 있는 잠재력 때문에 상당한 주목을 받았음. 형상 복원성, 뚜렷한 방향성을 가진 기계적 특성 및 가역적 보조성(점진적으로 압착할 때 측면 치수가 증가하였다가 감소할 수 있음을 의미)을 통합한 구조는 알려져 있지 않음. 일부 3D 종이 접기 구조는 적층 제조를 통해 제조되었지만 이상적인 종이 접기에 나타나는 접는 특성을 달성하는 것은 어려운 과제임. 연구팀은 종이 접기 디자인에 나노 스케일 효과를 사용하여 이 문제를 해결하려고 했음. 그들은 작고 3D 종이 접기로 제작된 메타 물질을 만들어내어 아티팩트에 의존하지 않고 최고의 속성을 유지하여 접을 수 있게 했음. 생성된 구조는 전례 없는 기계적 성질의 조합을 나타내는 가장 작게 제작된 종이 접기 설계로 된 메타 재료를 구성함.

본 연구 성과는 ‘Small’ ("Folding at the Microscale: Enabling Multifunctional 3D Origami-Architected Metamaterials") 지에 게재됨.