폭 0.5mm의 사상 최소의 게형 로봇이 개발되었다.
이 개발에 성공한 것은, 미국 노스웨스턴 대학(Northwestern University)에 소속되어 있는 존 로저스 씨 등의 연구팀이다.
이들은 2021년 9월 사상 최소의 "날개를 가진 비행 마이크로 칩"을 개발했는데, 이번에는 원격조작으로 땅을 기어다닐 수 있는 마이크로 로봇인것 같다.
게다가 이 게형 로봇, 전기나 유압 등의 동력원을 필요로하지 않는 다는 것이다.
■ 불과 0.5mm에 불과한 사상 최소 게형 로봇
극소 크기의 로봇인 마이크로봇은 다양한 분야에서 도움이 되고 있다.
예를 들어, 작은 구조물이나 기계의 내부로 잠수하여 수리하거나, 인간의 체내에 잠입하여 동맥의 막힘이나 악성 종양을 제거할 수 있을 것이다.
하지만 로봇 크기를 줄일수록 마이크로봇을 움직이기 위한 부품이나 동력원을 로봇 내부에 수납하기가 어려줘지는데, 이것이 마이크로봇의 큰 과제였다.
이번에 개발된 사상 최소 게형 로봇은, 이들 과제를 새로운 접근으로 해결하고 있으며, 불과 0.5mm의 크기를 실현할 수 있었다.
벼룩(약 3mm)보다도 훨씬 작다.
게다가 이 게형 로봇은 원격 조작이 가능해, 초당 몸길이의 절반의 거리(약 0.25mm)를 이동할 수 있는데, 연구팀은 소형 지상 로봇을 이 속도로 보행시키는 것은 매우 어려운 일이라고 밝혔다.
즉 개발된 게형 리모컨 로봇은 기존 소형 보행로봇에 비해 매우 빠르게 보행할 수 있다는 것이다.
그럼 어떻게 극소 사이즈와 빠른 이동을 양립시킨 것일까?
■ 형상 기억 합금과 레이저로 원격 조작할 수 있는
개발된 게형 로봇은, 전기나 유압 등의 일반적인 동력원을 가지고 있지 않다. 또 복잡한 부품이나 메커니즘으로 동작하는 일도 없다.
보행의 비밀은 로봇의 재료에 있는데, 이 로봇은 특수한 형상 기억 합금으로 만들어져 있다.
열을 가함으로써 "기억하던 형태"로 변형되고, 식으면 원래대로 돌아가는 성질이 있는 것.
따라서 가열과 냉각을 반복함으로써 특정 부위를 "굽히거나", "늘리거나"하는 것으로 관절처럼 움직일 수 있고, 주사형 레이저를 이용함으로써 로봇을 의도대로 원격 조작할 수 있는 것 같다.
우선 레이저를 로봇에 조사하는 것으로, 로봇은 급속히 가열되어 변형. 하지만 로봇 자체는 매우 작기 때문에, 레이저가 지나가면 바로 냉각돼 원래 형태로 돌아간다.
즉 로봇의 각 부위를 레이저로 차례로 조사해 나간다면, 그 순서로 관절이 움직이고 의도한 동작을 만들어낼 수 있는 것이다.
예를 들어, 레이저가 오른쪽에서 왼쪽으로 지나가면 로봇은 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하고, 설계에 따라서는 단지 보행뿐만 아니라, 회전이나 점프도 가능하다.
그런데 이 새로운 아이디어는, 아직 많은 개선이나 연구를 필요로 하지만, 보다 편리한 마이크로봇을 만들어낼 가능성을 간직하고 있다.
이번에는 연구팀의 변덕으로 게형으로 만들어졌지만, 척취충형, 귀뚜라미형, 장수풍뎅이형 등 다양한 형상으로 완성할 수 있다.
미래에 레이저로 원격 조작할 수 있는 다양한 유형의 마이크로봇이 등장할지도 모른다.
