일본산업뉴스요약

혈관 내 로봇 조작을 용이하게
근적외광으로 제어하는 액츄에이터 개발

구마모토대학대학원 첨단과학연구부의 와타나베 교수와 구니타케 교수는 다파장으로 제어 가능한 광열응답성 고분자 액츄에이터를 개발했다. 4개 종류의 근적외광에서 굴절과 신축 등의 움직임을 제어할 수 있다. 약제방출 디바이스와 미세 사이즈의 의료 로봇 등의 구성 요소로 연결한다. 5년을 기준으로 요소 기술의 확립을 목표로 한다.

근적외광을 희토류 원소가 흡수하고 열로 바꾸어 국소적인 온도가 올라가면 고분자가 흡수하여 액츄에이터가 굴절하는 구조이다. 희토류 원소는 808나노미터와 980나노미터, 1080나노미터 등의 근적외광을 선택적으로 열로 바꾼다. 희토류 원소를 구분하여 사용하는 것으로 목표로 한 부위를 움직이게 한다.

실험에서는 두께 0.3mm의 케이블 내부에 국소적으로 희토류 원소를 배치하고 케이블의 한 편에 열수축 고분자를 배치했다. 30℃의 수중에서 근적외광을 맞추면 국소 가열되어 35℃를 넘으면 굴절하기 시작했다. 고분자의 배치를 연구한다면 굴절과 신축 등의 움직임을 만들 수 있다.

근적외광은 생체 내를 투과하기 때문에 몸 안에 의료 디바이스를 넣어도 외부에서 원격 제어 가능하다. 특정한 파장에서 고분자를 팽창시켜 혈관을 폐색시키고 다른 파장에서 약제를 방출하여 병원을 사멸시키는 등 다양한 조작이 가능해진다.

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