인간의 피부는 유연하고 촉감이 좋으며 자가 치유 능력이 있을 뿐만 아니라 복제하기가 어렵습니다. 그러나 최근 과학자들의 발견은 로봇 피부에 이러한 특성을 부여하고 있습니다.
피부의 생명만이 유연하고 압축되고 촉각적이며 자가치유력이 있다고 생각하시나요? 최근 연구에 따르면 로봇 피부는 인간 피부보다 더 나은 성능을 발휘할 수 있으며 심지어 더 나은 성능을 발휘할 수도 있습니다.
영국 글래스고 대학교 연구진은 그래핀을 사용해 인간 손보다 더 촉감이 좋은 전자 로봇 피부를 개발했습니다.
외국 언론 보도에 따르면, 글래스고 대학의 라빈더 다히야(Ravinder Dahiya) 교수는 새로 개발된 로봇 피부는 본질적으로 과학자들이 더 가벼운 보철물과 표면에서 더 부드럽고 더 자연스럽게 보이는 로봇을 만드는 데 사용할 촉각 센서라고 말했습니다.
이 센서는 또한 더 부드러운 로봇과 더 민감한 터치 스크린 센서를 향한 첫 번째 단계이기도 합니다.
이 저전력 스마트 로봇 피부는 단원자 층 그래핀 층으로 구성됩니다. 피부 제곱센티미터당 전력은 20나노와트(nanoWatt)로, 이는 현재 사용 가능한 가장 낮은 품질의 광전지와 동일합니다. 피부의 광전지는 생성된 에너지를 저장할 수 없지만 엔지니어링 팀은 필요할 때 사용할 수 있도록 사용되지 않은 에너지를 배터리로 전송하는 방법을 모색하고 있습니다.
그래핀은 가장 얇고 강도가 가장 크며 전도성과 열 전도성이 가장 뛰어난 새로운 유형의 나노 물질입니다. 우수한 강도, 유연성, 전기 전도성 및 기타 특성으로 인해 물리학, 재료 과학 및 전자 정보 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
광학 특성 측면에서 일부 연구에 따르면 단일층 그래핀은 가시광선 및 근적외선 파장의 빛을 2.3%만 흡수하는 것으로 나타났습니다.
'진정한 과제는 PV 셀을 덮고 있는 피부를 통해 햇빛을 받는 방법입니다.' 고급 기능성 소재에 대한 Ravinder의 의견
고급 기능성 소재.
'어떤 종류의 빛이든 98%가 태양전지에 도달할 수 있습니다.' Dahiya는 BBC에 태양전지에서 생성된 전기가 촉각을 생성하는 데 사용된다고 말했습니다. '그것의 촉감은 인간의 피부보다 한 자릿수 더 좋습니다.'
피부는 로봇 팔에 적절한 누르기 피드백을 제공하여 잡는 물체의 힘을 더 잘 제어할 수 있도록 하며 깨지기 쉬운 계란이라도 꾸준히 집어 들고 낮출 수 있습니다.
Dahiya는 다음과 같이 말했습니다. '다음 단계는 이 연구를 지원하는 발전 기술을 개발하고 이를 사용하여 수동식 모터를 구동하는 것입니다. 이를 통해 에너지를 완전히 절약하는 보철물을 만들 수 있습니다.'
또한 이 뛰어난 성능의 로봇 피부는 비싸지 않다고 Dahiya는 말했습니다. 5~10제곱센티미터의 새 피부 비용은 1달러에 불과합니다. 실제로 그래핀은 로봇에 예리한 촉각을 주는 것보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있으며 로봇 피부가 치유되는 데도 도움이 될 수 있습니다.
미래학 보고서에 따르면 인도 과학자들은 저널에 실렸습니다.
Open Physics에서 발표한 최신 연구에 따르면 그래핀은 강력한 자가 치유 기능을 가지고 있습니다. 과학자들은 이 기능이 센서 분야에 적용되어 로봇과 인간이 동일한 피부 자가 복구 기능을 갖게 되기를 바라고 있습니다.
전통적인 금속 로봇 피부는 연성이 낮고 균열과 손상이 발생하기 쉽습니다. 하지만 그래핀으로 만든 서브나노미터 센서가 균열을 감지할 수 있다면 로봇의 피부가 균열이 더 커지는 것을 방지하고 균열을 수리할 수도 있다. 연구 데이터에 따르면 파손이 임계 변위 임계값을 초과하면 자동 복구 기능이 자동으로 시작됩니다.
'우리는 분자 역학 시뮬레이션 프로세스를 통해 원래의 결함 있는 단층 그래핀의 자가 치유 동작을 관찰하는 동시에 나노미터 이하 센서 틈의 국지화에서 그래핀의 성능도 관찰하고 싶었습니다.' 인터뷰에서 논문의 주저자인 Swati Ghosh Acharyya는 '우리는 외부 자극 없이 실온에서 그래핀의 자가 치유 동작을 관찰할 수 있었습니다.'라고 말했습니다.
인도의 연구원들은 이 기술이 아마도 차세대 로봇에 즉각적으로 사용될 것이라고 말했습니다.
