이 혁신적인 기술은 다양한 의료 응용 분야를 약속하고 있으며 외골격 운동을 통해 이동성이 제한된 사람들을 도울 수 있습니다. 즉, 그들이 다시 걸을 수 있도록 도와주세요. 

이 새로운 종류의 스마트 직물은 형태를 바꾸고 2차원 재료를 3차원 구조로 바꿀 수 있습니다. 이 기술에는 액체로 채워지고 유압 장치로 조작되는 긴 실리콘 튜브로 만들어진 부드러운 인공 근육이 포함됩니다. 

이 직물은 UNSW의 생명의학 공학 대학원과 Thanh Nho Do 박사가 이끄는 Tyree 재단 보건 공학 연구소에서 개발되었습니다. 가장 최근에 Do의 팀은 외과의사가 작업하는 동안 수술 과정에서 장기와 섬세한 조직을 조심스럽게 들어 올리는 데 도움이 되기를 희망하는 소프트 로봇 그리퍼 개발에 대한 헤드라인을 장식했습니다. 

직물의 유연성에 관심을 돌린 팀은 자연계에서 발견되는 움직임을 재현하는 데 다시 한번 성공했습니다. 직물의 땋은 구조와 형태는 인간과 동물 신체의 형태와 기능에서 영감을 받았습니다. 

“식도, 결장, 혈관 또는 불가사리의 관발과 같은 부드러운 원통형 및 관형 모양을 종종 찾을 수 있습니다.”라고 Do는 말합니다. "우리의 땋은 구조는 의료용 스텐트나 인공 장기와 같은 생체 영감을 받은 연질 관형 구조를 만드는 데 사용될 수 있습니다." 

“우리는 부드러운 인공 근육을 구조에 직접 삽입하여 수동적인 직물이나 직물을 활성 직물로 바꿀 수 있습니다. 실제로 우리는 인간 근섬유와 똑같은 방식으로 스마트 직물에 팽창 및 수축 능력을 부여했습니다.”라고 Do는 설명합니다. 

로봇이라는 단어를 생각할 때 견고한 구조와 자동화된 움직임이 떠오릅니다. 직물의 유동성을 활용한 이 놀라운 기술은 인간의 움직임에 맞춰 성형할 수 있는 유연한 형태를 제공합니다. 

“직물은 인류의 가장 오래된 기술 중 하나입니다.”라고 Do는 말합니다. "유연성, 순응성, 신축성, 통기성 등 놀라운 기계적 특성을 갖고 있어 인간 생활의 모든 측면에서 매우 인기가 높습니다." 

“전통적인 로봇은 구조화된 환경에서 작업할 때 효과적이지만, 매우 유연하고 변화하는 환경의 알 수 없는 맥락을 다루는 문제에 직면합니다.”라고 UNSW 의료 로봇 연구실의 Phuoc Thien Phan 박사가 덧붙였습니다. 

그렇다면 이러한 인공 근육을 어떻게 인간 기능을 보조하는 데 사용할 수 있습니까? 팀은 장애가 있는 사람들이 다시 걸을 수 있게 하거나 인간의 성능을 향상시킬 수 있는 부드러운 외골격을 개발하는 데 사용되는 재료를 구상했습니다. 

"이 분야의 대부분의 기존 기술은 여전히 ​​단단한 로봇 슈트를 기반으로 하지만 일반 의류처럼 착용할 수 있는 레깅스처럼 보이고 느껴지는 가볍고 부드러운 외골격을 만드는 것이 우리의 희망입니다."라고 Do는 말합니다. . 

팀은 이 기술이 임상 및 운동 분야에서 새로운 의료 압박 장치를 만드는 데 활용될 수 있기를 희망합니다. 운동선수들은 더 빠른 속도로 회복하고 훈련 후 근육통을 줄이기 위해 압축 의류를 사용합니다. 

"혈액 순환이 좋지 않은 환자는 표면 정맥에 원하는 압력을 가하고 혈액 공급을 돕기 위해 수축하는 스마트 의류의 혜택을 누릴 수 있습니다." 

또한 Do는 다음으로부터 자금을 지원받았습니다.호주국립심장재단기술이 기능이 저하된 심장이 몸 전체에 혈액을 공급하는 데 도움이 될 수 있는지 조사합니다. 

“우리는 약해진 심장을 지원하기 위해 스마트 직물을 사용하여 새로운 부드러운 로봇 피부를 개발하고 있습니다.”라고 Do는 계속 말합니다. “이 분야의 기존 접근법 대부분은 환자의 혈액을 직접 수축시키는 기계식 펌프를 사용하는데, 이는 감염 및 기타 합병증을 유발할 수 있습니다. 

의학적 잠재력이 유망한 반면 스마트 섬유는 구조 및 재난 상황에서의 사용도 고려되고 있습니다. 이는 직물이 평면 또는 수동형으로 시작하여 작은 공간에 들어갈 수 있고 원격으로 조작되어 3D 기능 모양으로 활성화될 수 있기 때문입니다. 

Do가 추가로 설명했듯이 "이러한 구조와 로봇은 리프팅 메커니즘 또는 로봇의 다리로 구현될 수 있습니다.소프트 로봇산불, 붕괴된 건물 또는 위험한 환경에서의 구조 임무를 포함하여 다양한 상황에서 필요합니다." 

그의 팀은 이미 물질 자체 무게의 약 346배에 달하는 물체를 들어올릴 수 있는 소프트 로봇을 만들 수 있었습니다. 

Do 연구팀의 최신 연구 결과에 대한 자세한 내용은 다음에서 읽을 수 있습니다.과학 보고서, 첨단 지능형 시스템,그리고소프트 로봇공학저널.