영상 및 환경 평가

Junfeng Gao는 Swanson School of Engineering의 산업 공학 박사 과정 학생이다. 그는 새로 개발된 로봇에 대한 작업을 주도했다.

Gao는 "이 로봇은 이미징 또는 환경 평가를 위해 제한된 영역에 접근하거나 물 샘플을 채취하거나 구조 평가를 수행하는 데 사용할 수 있다."고 말했다. "벌레가 갈 수 있지만 사람이 갈 수 없는 제한된 장소에 액세스하려는 모든 곳에서 이 기계가 유용할 수 있다."

이것은 오늘날의 마이크로봇을 만들기 위해 영감을 얻기 위해 자연을 찾는 연구원의 또 다른 예이다. 사마귀 새우와 벼룩과 같은 작은 생물은 충동적인 움직임에 의존하여 기어다니는 것보다 에너지 효율적인 방식으로 표면을 가로질러 움직일 수 있다. 이러한 움직임은 고분자 인공 근육으로 만들어진 새로운 로봇에서 복제되었다.

Ravi Shankar는 Pitt의 산업 공학 교수이다. 그는 새로운 연구를 주도한 연구실을 관리한다.

Shankar는 "활에 화살을 장전하고 쏘는 것과 비슷하다. 로봇이 에너지를 축적하기 위해 매달린 다음, 앞으로 튀어나오기 위해 충동적으로 방출한다."고 말했다. “보통 우리가 작업하는 인공 근육의 작동은 상당히 느리다. 우리는 '이 인공 근육을 어떻게 사용하여 느린 작동이 아닌 점프 작동을 생성할까?'라는 질문에 끌렸다.”

분자 순서와 기하학으로 전환

이 질문에 답하기 위해 팀은 분자 순서와 기하학을 살펴보았다.

Mohsen Tabrizi는 Swanson School의 산업 공학 박사 과정 학생이자 이 연구의 공동 저자이다.

“고분자 근육의 구부러진 복합 형태는 전원이 공급될 때 에너지를 생성할 수 있게 해준다. 분자가 근육에서 정렬되는 방식은 결합된 작동이 구조에 에너지를 생성하는 자연 세계에서 영감을 얻는다.”라고 Tabrizi가 말했다. "이것은 몇 볼트 이하의 전기를 사용하여 수행된다."

귀뚜라미 크기의 로봇을 다용도 경량으로 설계하여 모래와 같이 움직이는 표면을 따라 움직일 수 있다. 그들은 단단한 표면 위에서 하는 것처럼 쉽게 이러한 움직임을 수행할 수 있다. 가장 인상적인 것은 로봇이 물 위를 뛸 수 있다는 것이다.

"분자 방향, 기하학적 래치, 충동 작동은 그램 이하의 운동성을 제공한다"라는 제목의 새로운 연구는 Advanced Materials Technologies 저널에 게재되었다.

이 연구에는 공동 저자인 Arul Clement도 포함되었다.