코넬대학교 연구원들은 2D 육각형 "메타시트"로 인쇄되지만 전기 충격을 가하면 미리 프로그래밍된 3D 모양으로 변형되고 기어가는 크기가 1mm 미만인 마이크로 로봇을 만들었습니다.

그만큼기계 인간의 다재다능함은참신한 디자인종이접기의 사촌격인 키리가미(kirigami)를 기반으로 하며, 재료의 조각을 통해 접고, 펼치고, 이동할 수 있습니다.

팀의 논문 "전자적으로 구성 가능한 미세 메타시트 로봇"나타납니다~에자연재료.이 논문의 공동 저자는 박사후 연구원인 Qingkun Liu와 Wei Wang입니다.이 프로젝트는 물리학 교수인 Itai Cohen이 주도했습니다.그의 연구실에서는 이전에 팔다리를 작동하고, 인공 섬모를 통해 물을 펌핑하고, 자율적으로 걸을 수 있는 마이크로 로봇 시스템을 제작한 적이 있습니다.

어떤 의미에서 키리가미 로봇의 기원은 "자신의 모양을 바꿀 수 있는 살아있는 유기체"에서 영감을 받았다고 Liu는 말했습니다."하지만 사람들이 로봇을 만들 때 일단 제작되면 사지 일부를 움직일 수 있지만 전체적인 모양은 일반적으로 고정되어 있습니다. 그래서 우리는 메타시트 로봇을 만들었습니다. '메타'는 메타물질을 의미합니다.재료에 기계적 동작을 부여하기 위해 함께 작동하는 많은 빌딩 블록으로 구성됩니다."

로봇은 약 100나노미터 두께의 200개 이상의 작동 힌지를 통해 연결된 약 100개의 이산화규소 패널로 구성된 육각형 타일입니다.외부 전선을 통해 전기화학적으로 활성화되면 힌지가 산과 계곡 접힘을 형성하고 패널을 펼치고 회전시키는 역할을 하여 로봇이 적용 범위를 변경하고 국부적으로 최대 40%까지 확장 및 축소할 수 있습니다.활성화된 힌지에 따라 로봇은 다양한 모양을 채택하고 잠재적으로 다른 물체를 감싸고 다시 평평한 시트로 펼칠 ​​수 있습니다.

Cohen 팀은 이미 메타시트 기술의 다음 단계를 생각하고 있습니다.그들은 유연한 기계 구조와 전자 컨트롤러를 결합하여 자연에서는 결코 불가능한 특성을 지닌 매우 반응성이 뛰어난 "탄성" 소재를 만들 것으로 기대하고 있습니다.응용 분야는 재구성 가능한 마이크로머신부터 소리의 속도가 아닌 거의 빛의 속도로 충격에 반응할 수 있는 소형 생체 의학 장치 및 재료에 이르기까지 다양합니다.

"각 개별 빌딩 블록의 전자 장치는 빛에서 에너지를 수확할 수 있기 때문에 다양한 자극에 프로그래밍된 방식으로 반응하는 재료를 설계할 수 있습니다. 이러한 재료를 찌르면 변형되는 대신 '도망가거나' 더 큰 힘으로 뒤로 밀릴 수 있습니다.코헨은 “그들이 경험한 것보다 더 큰 힘을 가했다”고 말했다."우리는 이러한 활성 메타물질, 즉 탄성 물질이 자연계에서 가능한 것을 초월하는 물리적 원리에 의해 지배되는 새로운 유형의 지능형 물질의 기초를 형성할 수 있다고 생각합니다."