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촉각을 탑재한 인공피부

촉각을 탑재한 인공피부

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휴스턴 대학의 연구팀은 신축성 있는 전자장치를 이용해 만든 인공피부로 로봇손이 뜨겁고 차가움을 구분할 수 있게 했으며, 생물의학 장비에도 광범위한 도움을 줄 수 있다고 발표했다.

사이언스 어드밴스 저널에 발표된 이 연구는 신축성 있는 전자장비를 제작하는 새로운 메커니즘에 대한 것으로 이미 쉽게 취득할 수 있는 재료를 이용하기 때문에 상업적 생산 수준으로 확장하는 것이 가능하다.

기계 공학과 교수 쿤지앙 유는 고무 화합물 내부에서 최초로 반도체를 구현했으며, 50%까지 늘리더라도 전자 부품이 제기능을 수행할 수 있도록 설계했다. 이것은 고무 화합물에 적용한 반도체 소자 중에 처음으로 특별한 기계적 구조를 적용하지 않고도 늘어날 수 있는 것이다.

전통적인 반도체는 쉽게 부서지는 특성이 있기 때문에 신축성 있는 재료에서 사용하기 위해서는 반도체를 수용할 수 있는 복잡한 기계적 구조가 필요했다. 하지만 이번에 개발된 장치와 비교할 때 훨씬 더 복잡하고 불안정한 것은 물론이고 더 비싸다. 반면에 새로운 장치는 가공이 쉽고, 확장성이 높고 고밀도 결합 및 인장 저항성이 크고 저렴하다.

연구팀은 전자 피부를 통해 컵에 담긴 뜨거운 물과 차가운 물을 구분한 것은 물론이고 손으로 전송된 컴퓨터 신호를 미국 수화로 재현할 수도 있었다. 이 로봇손은 제스처를 이해할 수 있고 읽을 수 있는 문자로 번역할 수 있다.

이 재료는 부드럽고, 구부릴 수 있으며, 늘리고 비틀 수 있기 때문에 헬스 모니터링, 의료용 임플란트, 인간-기계 인터페이스 등 미래의 웨어러블 전자장치를 개발하는데 적용될 수 있다. 신축성 있는 화합 반도체는 폴리디메틸실록산(PDMS)으로 알려진 실리콘 기반 폴리머와 전류를 운반하는데 사용하는 나노 와이어를 이용해 용액을 경화시켜 만든 것이다.

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