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UCLA(University of California, Los Angeles)의 연구진이 3년에 걸친 연구와 실험 끝에, 50마이크로미터의 폭을 가지는 실리콘 아치를 살아있는 심장 근육 조직을 동력원으로 해 움직이는 로봇을 제작했다고 알려졌다.
이번에 개발된 근육 동력 마이크로 로봇은 언젠가는 마비 환자의 호흡에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라 NASA 우주 항공기의 미세한 구멍을 보수하는데 큰 기여를 할 것이라고 연구진은 기대하고 있다. 연구진은 초기 작업으로, 실리콘 웨이퍼로부터 아치 모양의 골격을 파내고, 식각이 가능한(etchable) 폴리머로 코팅했다. 그리고 나서 연구진은 아치 모양을 따라서 코팅을 식각하고, 근육 세포에 대해 접착제와 같이 작용하는 금 필름을 아치 모양의 골격에 증착시켰다. 마지막 단계에서 연구진은 도당에 쥐의 심장 근육이 담겨 있는 세균 배양용 페트리 접시에 아치형 골격을 집어 넣었다. 사흘 후 근육 세포는 증착된 금 필름에 스스로 부착된 근육 섬유로 성장했고, 아치의 길이 방향을 따라서 심장 근육 케이블을 성형한 것으로 알려졌다.
로봇을 억제하는 빛이 제거됐을 때, 실리콘 로봇은 최대 1초당에 40마이크로미터의 길이를 기어가기 시작했는데, 이는 포도당을 연료로 하는 심징 근육을 동력원으로 수축과 이완을 반복하면서 이동한 것이다. 이 디바이스는 기하학적으로는 조직화되어 있기 때문에, 움직임은 한 방향으로 수축 이완된다. 비록 이 로봇이 실생활에 적용되기는 아직 요원한 점이 있지만, 언젠가는 마비환자의 호흡을 도와줄 것이며, 이 경우에 아마 호흡을 하기 위해서 격막을 자극하는 압전기 소재가 환자의 횡격막 신경에 부착될 것이라고 연구진은 말했다. 소재가 구부려질 때 수 밀리볼트의 전압을 만들어내는데, 이것이 횡격막의 신경을 자극하게 될 것이다. 또한 이 기법을 응용한다면, 언젠가는 우주 항공기에 미세하게 발생한 구멍을 찾아 수리하는 마이크로 로봇을 제작할 수도 있을 것이라고 연구진은 기대하고 있다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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