로봇 핸들링에 대한 생체 영감의 트위스트

플라톤에 의해 재발행

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14년 2023월 XNUMX일, 일본 쓰쿠바 – (ACN Newswire) – 도마뱀붙이가 겉보기에 중력을 무시하고 벽에 달라붙고 천장을 가로질러 걸을 수 있게 하는 미묘한 접착력은 한국의 연구팀이 민감한 물질을 손상 없이 집고 방출할 수 있는 로봇 장치를 만드는 데 영감을 주었습니다. 경북대와 동아대 연구팀은 국제 과학저널인 '첨단재료과학기술(Science and Technology of Advanced Materials)'에 연구 성과를 게재했다. 연구자들은 이것이 로봇 시스템에 의한 물체 이동에 적용될 수 있기를 바라고 있습니다.

도마뱀붙이 발의 건조하지만 끈적끈적한 비밀은 단백질로 만들어진 미세 강모라고 불리는 작은 털로 코팅되어 있다는 것입니다. 이 털의 길이는 약 100마이크로미터, 직경은 5마이크로미터입니다. 각 모발은 주걱이라고 불리는 편평한 삼각형 패드로 끝나는 여러 개의 가지로 나뉩니다. 주걱은 너무 작아서 그 분자가 도마뱀붙이가 기어오르는 표면의 분자와 상호작용합니다. 이는 반 데르 발스 힘으로 알려진 분자 사이에 약한 인력을 생성합니다. 이 힘은 도마뱀붙이를 제자리에 고정시킬 만큼 강력합니다.

도마뱀붙이의 타고난 접착 능력은 많은 연구자들의 관심을 끌었으며 로봇 공학에서 접착 메커니즘을 사용하는 데 영감을 주었습니다. 이 메커니즘을 모방한 인공 버섯 모양 건식 접착제가 로봇 방식으로 재료를 픽업하는 데 사용되었습니다. 그러나 재료 표면에서 접착제를 분리하는 데 필요한 힘은 특히 유리와 같이 재료가 깨지기 쉬운 경우 손상을 초래할 수 있습니다. 논문 제XNUMX저자인 유승훈 씨는 “접착제가 쉽게 떼어지는 데 문제가 있었다”고 설명했다. "로봇 시스템에서 이러한 접착력을 활용하려면 로봇이 물체를 집어들 수 있을 뿐만 아니라 물체를 원하는 위치에 두기 위해 쉽게 분리할 수 있어야 합니다."

연구에서 팀은 부드러운 실리콘 고무로 만들어진 진공 구동 장치를 사용하여 이러한 분리 문제를 해결했습니다. 이동 중인 깨지기 쉬운 물체를 손상시키지 않고 건식 접착제를 분리하기 위해 새로운 분리 방식이 도입되었습니다. 이 방법에는 손상을 주지 않고 유리 표면에서 마른 접착제를 떼어내는 비틀기와 들어올리기 동작이 포함됩니다. 연구원들은 이러한 비틀림 동작을 추가하면 섬세한 재료를 다룰 때 필수적인 분리에 필요한 힘이 XNUMX배 감소한다는 사실을 발견했습니다.

로봇 팔에 전송 시스템을 부착한 테스트를 수행하면서 연구원들은 경사진 표면에서 섬세한 유리 디스크를 집어 다른 위치로 이동하고 손상을 주지 않고 부드럽게 내려놓을 수 있음을 보여주었습니다.

이번 연구의 저자 중 한 명인 이성호씨는 “많은 기업들이 특히 로봇 응용 분야에서 부품의 임시 부착 및 이동을 위해 건식 접착제를 사용하는 데 큰 관심을 갖고 있기 때문에 우리는 우리의 연구가 업계로부터 상당한 관심을 끌 것으로 기대합니다.”라고 말했습니다. 그는 자신의 팀이 이를 실제 산업 응용에 적용하고 보다 발전된 모델을 개발함으로써 연구와 산업 사이의 가교 역할을 하길 희망한다고 덧붙였습니다.

첨단소재과학기술(STAM) 소개

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신소재과학기술신문 아시아연구뉴스에서 배포한 보도자료.

주제 : 보도 자료 요약
출처: 신소재 과학 기술
분야 : 과학 및 나노기술
https://www.acnnewswire.com

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