Chen Gen: 로봇은 인간의 촉각 피부를 갖게 될 것입니다

텍스트/첸겐

로봇은 항상 딱딱하고 차가운 느낌을 받습니다. 튜링 테스트를 통과하고 인간의 사고와 유사한 '엑스 마키나'도 유연성이 부족한 현실을 바꿀 수는 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미국 스탠포드 대학의 과학자들은 손상되었을 때 재배열되는 자가 치유 기능을 시작할 수 있는 인공 전자 피부인 다층 박막 센서를 개발했습니다. 연구개발 결과에 대한 논문 보고서가 사이언스지 최신호에 게재됐다.

인공피부는 왜 자동으로 스스로 회복될 수 있나요? 대답은 피부의 각 층의 백본이 DNA 가닥의 이중 나선을 함께 묶는 분자 사슬과 마찬가지로 동적 수소 결합으로 규칙적으로 연결된 긴 분자 사슬로 구성되어 있다는 사실에 있습니다. 찢어지지 않고 반복적으로 늘어납니다.

그렇다면 이 인공 피부는 어떻게 자가치유를 달성할 수 있을까요? 연구진에 따르면 인공전자피부는 여러 겹으로 이루어져 인간 피부의 특성을 모방한 것으로, 한 겹은 1마이크론 이하로 얇으며, 10개 이상 겹겹이 쌓으면 종이 한 장의 두께도 되지 않는다. 레이어 모두 다른 기능을 가지고 있습니다.

이러한 인공 피부의 손상과 치유 과정에서 피부 각 층의 분업은 명확하고 질서 있게 이루어지며, 모든 사람은 자신의 임무를 수행하고 선택적으로 스스로 치유하여 전체적인 기능을 회복하게 됩니다. 일부 레이어는 압력을 느낄 수 있고, 일부 레이어는 온도를 느낄 수 있으며, 다른 레이어는 긴장감을 느낄 수 있습니다. 새롭게 진화한 이 면역 메커니즘은 분자 인식 및 신호 전달과 관련된 복잡한 과정을 통해 조직을 원래의 계층 구조로 재구성합니다.

새로 개발된 인공 피부에는 폴리프로필렌 글리콜과 폴리디메틸실록산이 사용되었습니다. 두 폴리머와 각각의 복합물은 서로 섞이지 않으며, 수소 결합으로 서로 잘 접착되어 내구성이 뛰어난 다층 소재를 만들었습니다. 두 소재 모두 적절한 온도 범위에서 인간의 피부와 마찬가지로 외부 스트레스에 대해 끈적임과 탄력성을 갖도록 설계되었습니다.

이를 바탕으로 과학자들은 유연하고 순응적이며 인간 피부에 가까운 소재를 사용하여 전자 장치와 스마트 단말기를 더 따뜻하고 사용하기 쉽게 만드는 것을 실현할 것입니다. 이러한 발전은 인간의 손길과 유사한 자가 치유 합성 "피부"를 갖춘 로봇의 새로운 시대를 열 수 있습니다.

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