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[기술] 잠자리 날개서 영감 받은 유연한 관절 부목 개발

날짜 : 2021-02-19조회수 : 46

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[기술] 잠자리 날개서 영감 받은 유연한 관절 부목 개발

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출처 : 조선일보('21.2.17) 링크 : http://www.chosun.com/economy/science/2021/02/17/F7U63UMHBVCBRH3R4SMFR67Q7Y/?utm_source=naver&utm_medium=referral&utm_campaign=naver-news
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운동을 하다 보면 발목이나 손목을 삐끗하는 경우가 종종 생긴다. 아픈 팔다리를 고정하기 위해 교정 장치인 부목(副木)을 댄다. 하지만 기존의 부목은 관절의 움직임을 너무 많이 제한하는 한계가 있다.

 

독일 킬대학교 연구진은 잠자리에서 영감을 얻어 최대의 이동성과 최적의 안정성을 결합한 유연한 관절 부목을 개발했다11일 국제학술지 응용 물리학 A’에 밝혔다.

 

잠자리 날개가 수시로 바뀌는 바람과 딱딱한 물체와의 충돌을 견디려면 구조가 안정적이고 탄력이 있어야 한다. 잠자리 날개에는 사람의 관절처럼 연결점들이 있다. 잠자리는 탄력 있는 단백질로 구성된 연결점 덕분에 큰 움직임을 낼 수 있다.

 

그러나 일정 각도를 넘어서면 못같이 생긴 단단한 보호층인 큐티클이 작동해 움직임을 제한한다. 이때는 날개의 연결점을 받쳐 높은 하중을 견딜 수 있는 안정성을 제공하는 것이다.

 

연구진은 고분자 물질인 폴리락트산(PLA)으로 잠자리 날개 구조를 모방한 경첩을 만들었다. 경첩의 무게는 23g에 불과하다. 경첩이 적용된 부목은 손목의 자연스러운 움직임을 제한하지 않지만, 각도가 70도를 넘어서면 못 같은 구조가 움직임을 차단해 잠자리 날개처럼 외부의 하중으로부터 관절을 안정시킨다. 잠자리 날개를 모방한 부목 경첩은 자체 중량의 1300배 이상인 약 32의 하중을 견뎠다고 연구진은 밝혔다.

 

관절 부목은 3D(입체) 프린터로 쉽고 싸게 만들 수 있다고 연구진은 설명했다. 덕분에 손이나 팔꿈치, 무릎 관절에 맞게 부목을 조정할 수 있다. 또한 로봇에도 응용될 수 있다. 연구진은 부목 구조에 대한 특허를 출원했다.