이 로봇들은 인간 머리카락 가닥보다 작지만, 모터와 센서 없이도 스스로 움직일 수 있다.
네덜란드 라이든 대학(Leiden University) 연구진이 뇌가 없음에도 불구하고 마치 단세포 생물체처럼 움직이는 미세 로봇을 성공적으로 3D 프린팅했습니다. 이 대학에 따르면, 이 로봇들은 크기가 0.5~5 마이크로미터(micrometers)에 달하며, 초당 7마이크로미터의 속도로 이동할 수 있습니다. 비교하자면, 인간의 머리카락은 두께가 약 70~100 마이크로미터 정도이므로, 이 3D 로봇들이 얼마나 작은지 짐작할 수 있습니다. 대학 측은 또한 이러한 장치들이 현 기술의 한계점에 가까운 수준에서 제작되었다고 언급했습니다.
더 흥미로운 점은 이러한 마이크로 로봇이 센서, 모터, 프로세서, 또는 외부 제어 장치 없이 어떻게 움직임을 구현하는가 하는 점입니다. 대신 이 로봇들은 자체 형태와 주변 환경과의 상호작용을 기반으로 추진력을 얻습니다. 이 로봇들은 유사한 생물체의 움직임에서 영감을 받았습니다.
프로젝트에 참여한 연구원 중 한 명인 다니엘라 크라프트(Daniela Kraft) 교수는 "지렁이나 뱀과 같은 동물들은 움직이는 과정에서 지속적으로 형태를 적응시키며, 이것이 환경을 탐색하는 데 도움을 줍니다"라고 설명했습니다. "하지만 기존의 마이크로 로봇은 작고 단단하거나, 크고 유연한 형태 중 하나에 머물렀습니다. 저희는 연구실에서 작으면서도 유연한 마이크로 로봇을 구현할 수 있을지 궁금했습니다."
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이 마이크로 로봇들은 전기장에 노출되면 움직임을 시작하며, 부드러운 사슬 같은 구조를 이용해 다양한 방식으로 움직입니다. 크라프트 교수는 "로봇의 모양과 움직임 사이에는 지속적인 피드백 고리가 존재한다는 것을 발견했습니다. 즉, 모양이 움직임 방식에 영향을 주고, 그 움직임이 다시 모양을 변화시키는 것입니다."라고 설명합니다. "따라서 이 마이크로 로봇은 환경의 변화가 몸에 미치는 영향을 스스로 감지하고 이에 반응하기 때문에 생명체처럼 보이게 됩니다. 이는 지능형 기능을 통합하는 데 미세 전자 장치가 필수적이지 않다는 것을 의미합니다."
박사후 연구원 멩시 웨이(Mengshi Wei)는 덧붙여 "로봇의 속도가 줄거나 멈추더라도, 마치 빠져나가고 싶다는 것처럼 꼬리를 흔들기 시작합니다. 이는 후방 요소들마저도 계속 움직이려는 경향을 보여주며, 바로 이 유연성 덕분입니다."
이 작은 로봇들은 그 크기와 자연스러운 움직임 덕분에 의학 분야에서 막대한 잠재력을 가집니다. 표적 약물 전달, 최소 침습 수술, 진단 장치 등에서 훌륭한 후보가 될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 로봇의 움직임을 유발하는 정확한 원인과 이 로봇들로부터 추출할 수 있는 능력을 이해하는 등, 추가적인 연구가 많이 필요합니다.
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