호주의 한 그룹 과학자에 따르면 로봇 공학의 미래는 하이드로겔을 기반으로 합니다. 그들은 젤리와 같은 물질을 만들었지만 실제 인간의 피부, 인대 및 뼈의 강도와 내구성을 가지고 있습니다.
호주국립대학교의 Zhen Jiang, Broden Diggle, India CG Shackleford 및 Luke A. Connal이 Advanced Materials에 게재한 “Tough, Self-Healing Hydrogels Capable of Ultrafast Shape Conversion” 연구에서 자세한 내용을 설명했습니다.
“많은 공상과학 영화에서 우리는 인공 휴머노이드 로봇이 가장 복잡한 작업을 수행하는 방식을 봅니다. 우리의 연구는 이것을 가능하게 하는 중요한 단계를 밟았습니다.”라고 재료 엔지니어 Zhen Jiang이 말했습니다.
그러나 현대적인 재료는 아직 완벽하지 않습니다. 일부는 기계적 스트레스를 견딜 수 있고, 다른 일부는 자가 수리 능력이 있으며, 다른 일부는 형태를 기억하거나 색이 변합니다. 새로운 개발은 이러한 특성과 다른 많은 특성을 결합하여 전체 산업을 위한 미래의 세계를 열어줍니다.
인조살은 사람의 근육처럼 모양을 바꿀 수 있다
생성된 재료는 다음과 같은 여러 가지 주요 특성을 가지고 있습니다. 매우 내구성이 있으며 인간의 근육처럼 모양을 변경할 수 있습니다. 새로운 하이드로겔의 화학 반응은 매우 빠르게 진행됩니다. 따라서 상대편이 10분이면 짐을 들어 올릴 수 있다면 하이드로겔을 사용하는 기기는 10초면 가능하다. 제조하기 쉽습니다. 빠르고 저렴하게 만들 수 있습니다. 이 모든 것 외에도 전문가는 다양한 폴리머를 사용하여 미래에 하이드로겔에 훨씬 더 놀라운 특성을 부여할 것입니다.
이 획기적인 신소재의 핵심은 온도 상승입니다. 연구진은 하이드로겔 박막을 만들어 모양을 바꾸도록 가열했다. 원래 온도로 돌아온 후에도 모양은 그대로 유지되었습니다. 이것은 탄소-질소 하이드로겔 공식을 사용하여 가능합니다.
전문가들에 따르면 온도 변화에 노출되면 하이드로겔이 인공 근육으로 기능할 수 있다고 합니다. 그리고 높은 내구성 기능으로 무거운 하중을 들어 올릴 수 있습니다.
이것은 기사에서 “이러한 다기능 하이드로겔을 사용하는 이점은 열 자극에 대해 가역적이고 반복 가능한 방식으로 무거운 물체를 들어올릴 수 있는 능력을 통해 추가로 입증됩니다.”라고 설명했습니다.
과학자들은 이 새로운 물질이 로봇 공학에 응용될 수 있기를 희망합니다. 현재 하이드로겔을 일종의 3D 프린터용 잉크로 변환하는 작업이 진행 중입니다.