새로운 연구: 로봇에 부착 가능한 특수 피부, 생생한 외모와 자체 복구 가능성 제공

Seoul도쿄 대학교의 다케우치 쇼지 교수팀은 로봇에 인공 피부를 부착하는 새로운 방법을 발견했습니다. 연구팀은 다양한 모양의 피부 조직을 연결하는 기술을 개발했으며, 이 혁신은 로봇에게 많은 이점을 제공합니다.

• 향상된 이동성
• 자체 치유 능력
• 내장된 감지 기능
• 더 생동감 있는 외관

그 아이디어는 인간의 피부를 연구하면서 시작되었습니다. 연구팀은 로봇 얼굴에 작은 구멍을 뚫어 피부층을 유지하는 방식을 개발했습니다. 이 기술은 화장품 분야와 성형외과 의사 훈련에 유용할 수 있습니다. 타케우치의 연구실인 생체 하이브리드 시스템 연구소는 생물학과 기계공학을 결합하는데 주력하고 있으며, 여러 가지 혁신적인 발명품을 만들어냈습니다.

생체 근육 조직을 이용해 걷는 미니 로봇 3D 프린팅 기술로 만든 실험실 배양 고기 치유 능력을 지닌 인공 피부

다케우치는 로봇 부품과 피부층 사이의 부착을 개선하고자 했습니다. 그는 인간의 피부가 조직에 연결되는 방식을 모방하여 견고한 재료에 V자형 절개를 사용해 복잡한 형태에 피부를 부착했다고 설명했습니다. 이를 통해 피부는 로봇과 함께 움직이면서도 떨어지거나 손상되지 않습니다.

이전 방법들은 피부를 단단한 표면에 부착하기 위해 작은 앵커나 후크를 사용했지만, 움직일 때 손상을 초래할 수 있었습니다. 새로운 기술은 작은 구멍을 만들어 피부를 거의 모든 형태에 적용할 수 있게 합니다. 연구팀은 특별한 콜라겐 젤을 사용하여 피부를 부착했습니다. 콜라겐은 점성이 높고 작은 구멍에 넣기 어려워, 구멍을 채우고 피부를 표면에 밀착시키기 위해 플라즈마 처리를 사용했습니다.

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다케우치는 부드럽고 젖은 생체 조직을 다루는 문제에 대해 이야기했습니다. 이러한 조직은 멸균 상태를 유지하지 않으면 박테리아가 침투하여 조직이 죽을 수 있어 다루기 어렵다고 말했습니다. 그러나 이제 살아있는 피부를 가진 로봇은 자기 치유와 같은 새로운 능력을 가질 수 있습니다. 화학 기반의 재료도 스스로 치유할 수 있지만, 자극이 필요하고 세포처럼 성장하지는 않습니다. 생물학적 피부는 인간의 피부처럼 작은 상처를 자체적으로 치유할 수 있습니다.

이 연구는 실제 상황에서 활용될 수 있습니다. 다케우치와 그의 팀은 이 기술을 의학 연구에 적용할 계획입니다. 정밀한 피부 모델을 갖춘 시스템은 피부 노화, 화장품, 수술 등 다양한 연구에 도움을 줄 수 있습니다. 내장된 센서는 로봇이 주변 환경을 이해하고 상호작용하는 능력을 향상시킬 수 있습니다.

그들은 로봇을 인간처럼 보이게 만드는 데 어느 정도 성공했습니다. 타케우치에 따르면 인간의 피부와 유사한 재료와 구조로 얼굴을 만들었다고 합니다. 더 인간다운 외모를 얻기 위해 표면 주름과 두꺼운 외피층과 같은 새로운 문제를 발견했습니다. 땀샘, 모공, 혈관, 지방, 신경을 추가하는 것도 개선에 도움이 될 수 있습니다. 움직임도 중요한 요소입니다. 인간 같은 표정을 만들기 위해서는 로봇 내부에 고급 구동기 또는 근육이 필요합니다.

연구자들은 스스로 치유할 수 있는 피부, 향상된 센서, 그리고 인간과 유사한 기술을 가진 로봇을 만드는 것에 큰 기대를 걸고 있다.