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과학자들이 새로운 인공 근육을 만들다
차이나 데일리 | 업데이트됨: 2024-11-12

HBO의 사이파이 드라마 <웨스트월드>에 등장하는 근육 섬유의 3D 프린팅은 정말 경외감을 불러일으킨다. 흥미로운 사실은 최근 중국 과학자들의 획기적인 연구 성과로 인해 이 미래형 기술의 시대가 상상보다 빨리 열릴 수 있다는 것이다.

중국과학원 산하 중국해양대학 화학연구소의 과학자들은 지구상에 존재하는 모든 생명체의 기본 구성 요소인 탄소를 기반으로 한 새로운 유형의 인공 근육을 개발했다.

가벼운 무게, 뛰어난 강도, 뛰어난 전기 전도성 및 유연성으로 유명한 탄소 소재는 인공 근육 분야에서 큰 가능성을 보여주었다.

사이보그가 상당한 시장 잠재력을 보여주고 있는 가운데, 인공 근육은 그 중에서도 단연 돋보인다. 인공 근육은 자연 근육을 모방할 수 있을 뿐만 아니라 자가 복구, 뛰어난 탄력성, 빠른 반응 시간 등 기존의 기계식 “관절”을 능가하는 고유한 장점을 제공한다.

인구 고령화로 인해 인공 근육 기술은 보조 기기, 웨어러블 및 다양한 의료 응용 분야에서 그 가치가 점점 더 높아지고 있다.

연구팀은 곤충의 긴 튜브형 입인 나비의 코에서 영감을 얻었다. 연구팀이 제작한 생체 모방 소재는 비대칭 표면 구조를 가진 최첨단 수소 치환 그래프다이인 필름을 사용한다.

이 근육은 나비의 입처럼 가역적이고 신속하며 지속적으로 조절 가능한 변형 기능을 가지고 있다. 최근 내셔널 사이언스 리뷰 저널에 발표된 연구에 따르면 이 움직임은 탄소 결합의 전환에 의해 촉발된다.

과학자들은 이 인공 근육을 로봇 팔에 성공적으로 통합하여 위치를 빠르게 바꾸고 자기보다 최대 11배 무거운 짐을 들어 올릴 수 있는 능력을 부여했다. 연구에 따르면 영하 25℃의 낮은 온도에서도 안정성과 적응력을 유지한다고 한다.

또한 필름의 크기는 약 1센티미터에서 100마이크론까지 맞춤형으로 제작할 수 있다. 인공 근육의 소형화는 특히 마이크로 의료 기기 및 마이크로 로봇 개발에서 중요한 추세이다.

이 인공 근육은 이제 사람의 손가락 굽힘 움직임을 모니터링하는 실시간 추적 시스템에 통합되었다. 이 애플리케이션을 통해 실시간 시뮬레이션과 큰 손에서 작은 손으로의 제어가 가능해졌다.

연구진은 이 발명이 스마트 로봇 공학을 향상시키고 정밀 의학을 발전시킬 수 있는 상당한 잠재력을 보여준다고 말했다.

신화