한국의 한 연구팀이 재활용 재료를 사용해 소프트 로봇(경질이 아닌 재료로 만든 로봇)을 만드는 4D 프린터를 만들었습니다. 석유 정제의 부산물인 원소 황은 일반적으로 폐기물로 간주됩니다. 그러나 4D 프린터 팀은 이를 사용하여 특정 온도와 조명에 노출되면 구조적 변화를 겪는 재료를 만듭니다. 자성 입자를 추가함으로써 프린터는 외부 자기장을 따라 움직이는 작은 0.5인치 로봇을 만듭니다.
3D 프린팅된 개체와 달리 4D 프린팅된 개체에는 4번째 공간 차원이 없습니다. 대신, 생성된 후 모양을 변경할 수 있는 3D 개체입니다. 프린터는 적외선 레이저를 사용하여 접착제 없이 화학 용접 반응을 일으키므로 결과물에 이동하고 형태를 변경할 수 있는 구성 요소가 포함됩니다. 이러한 물체가 더 이상 필요하지 않으면 녹여서 인쇄 재료로 재활용할 수 있습니다. 김동균 박사는 “자율적으로 움직이고 재활용이 가능한 스마트 소재는 미래 소프트 로봇공학과 자동화 기술의 핵심 동력이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
소프트 로봇 공학이란 무엇입니까?
그렇다면 0.5인치 로봇을 만드는 의미는 무엇인가? 현재는 주로 연구 목적으로 사용됩니다. 한국화학연구원(KRICT)팀의 4D 프린터는 소프트 로봇 분야 4D 프린팅의 시작일 뿐이다. 소프트 로봇은 유연하고 유연한 재료로 만들어져 더욱 다양한 움직임을 가질 수 있는 기계입니다. 소프트 로봇은 금속 로봇보다 가볍기 때문에 의료에서 제조에 이르기까지 광범위한 응용 분야에 이상적입니다. 최초의 소프트 로봇은 2014년에 개발되어 로봇공학에서 상대적으로 새로운 분야가 되었습니다. 2026년 중국 남부과학기술대학교는 다리 길이를 바꿔 다양한 동작을 수행할 수 있는 소프트 로봇을 공개했다.
소프트 로봇 산업은 지속 가능성 부족으로 어려움을 겪고 있지만 4D 프린터는 폐기물을 사용하여 다시 분해될 수 있는 로봇을 만들어 이 문제를 해결합니다. 또 다른 장애물은 무겁고 견고한 동력 시스템으로 인해 로봇이 유연하고 부드러울 수 없다는 점이었습니다. 브리스톨 대학교(University of Bristol)는 일반적인 기계식 펌프보다 무게가 훨씬 가벼워서 더 자유롭게 움직일 수 있는 “부드러운” 소형 펌프를 만들었습니다. 연구팀이 계속 혁신을 거듭할수록 소프트 로봇 공학은 지정된 역할을 수행할 수 있을 것입니다.
