나노로봇이 다리없이 가는 털로 움직인다
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울산과학기술원(UNIST) 기계학과 정훈의 교수팀은 짚신벌레의 가는 털처럼 나노미터(10억분의 1m) 크기 입자를 하나씩 쌓아 인공섬모를 만드는 기술을 개발했다.
정훈의 교수는 29일 "이 인공섬모는 몸 안에 투입 가능한 나노 로봇, 오염물질을 제거하는 초미세 구동 장치 개발 등에 도움이 될 것"이라고 말했다.
연구진에 따르면, 현재까지 섬모구조를 만드는 방식은 몰딩을 이용한 방식이 대부분이며, 이는 소형화에 한계가 있었다.
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자석원리 응용 나노미터급 입자 최대 54개 연결
정훈의 교수는 29일 "이 인공섬모는 몸 안에 투입 가능한 나노 로봇, 오염물질을 제거하는 초미세 구동 장치 개발 등에 도움이 될 것"이라고 말했다.
섬모는 액체 속에도 움직임이 자유롭고, 작은 외부 힘에도 민감하게 반응해 다양한 기능을 만들어낼 수 있다. 코나 폐의 섬모가 하늘하늘 흔들려 액체를 움직이는 방식으로 불순물 밀어내거나 짚신벌레가 섬모를 노 젓듯 움직여 이동하는 기능이 대표적이다.
연구진에 따르면, 현재까지 섬모구조를 만드는 방식은 몰딩을 이용한 방식이 대부분이며, 이는 소형화에 한계가 있었다.
이 합성법은 수직 방향으로만 자성 나노입자가 쌓일 수 있도록 나노입자를 에어로졸(액체방울) 상태로 분사하는 기술을 적용했다. 이는 에어로졸에 자성 나노입자를 가둬 미리 설계된 자기력 외에 다른 외부 힘을 차단하기 위함이다. 이 액체는 날라 가면서 증발된다. 이를 통해 나노크기의 입자를 최대 54개까지 쌓았다.
연구진은 "가로와 세로의 비율인 종횡비가 50 이상으로, 이제껏 합성된 인공 섬모 중 가장 높다"고 설명했다. 연구진은 이번에 개발한 기술이 나노 스케일에서 매우 얇으면서도 높게 쌓아 구조물을 만드는 공정의 기반이 될 것으로 기대하고 있다. 또한, 이렇게 만든 섬모 구조는 나노 조종장치, 소프트로봇. 나노 액츄에이터로 응용이 가능하며, 나노스케일에서 제시된 구동 메커니즘은 차세대 나노 액츄에이터 제작에 기여할 수 있을 것으로 전망했다.
한편, 이번 연구결과는 재료분야 국제학술지인 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'의 표지논문으로 선정돼 지난 16일자로 출판됐다.
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