이번 연구는 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 게재됐다. 이 팀은 Dorothy Quiggle 경력 개발 부교수인 Cunjiang Yu가 이끌었다.

두족류 피부 재현

두족류 피부는 팽창, 수축, 굽힘 및 비틀림과 같은 복잡한 변형을 견딜 수 있는 부드러운 기관이다. 또한 피부가 빛을 감지하고 날씨에 반응하고 위장할 수 있도록 하는 인지적 감각 및 반응 기능이 있다.

이러한 유형의 인공 피부는 완전히 새로운 것은 아니며 유사한 신체적 및 인지 능력을 가진 이전 버전이 있었다. 그러나 Yu는 첨단 인공지능 생체 전기 피부 장치에 필요한 두 가지 특성을 동시에 나타내는 것은 없다고 말했다.

Yu는 "최근 몇 가지 인공 위장 피부 장치가 개발되었지만 중요한 비중앙 신경형 처리 및 인지 기능이 부족하고 이러한 기능을 가진 재료는 강력한 기계적 특성이 부족하다."라고 말했다. "우리가 최근에 개발한 소프트 시냅스 장치는 이축으로 늘어날 때 이러한 뉴로모픽 기능을 유지하는 터치와 빛에 민감한 뇌에서 영감을 받은 컴퓨팅 및 인공 신경계를 달성했다."

스마트함과 신축성의 실현

연구원들은 스마트함과 신축성을 동시에 달성하기 시작했고, 그들은 완전히 엘라스토머 재료로 만들어진 시냅스 트랜지스터를 구축함으로써 이를 수행했다. 중요한 메시지를 앞뒤로 보내는 고무 같은 반도체는 신경 연결과 유사한 방식으로 작동한다. 시스템 구조의 물리적 변화에 영향을 받지 않는다.

Yu는 이러한 유형의 피부 장치를 만드는 열쇠는 모든 구성 요소에 탄성 중합체 고무 재료를 사용하는 것이었으며, 그 결과 장치가 신경학적 시냅스 거동을 성공적으로 나타내고 유지하게 되었다고 말한다. 늘리고, 비틀고, 찌르는 경우에도 이미지 감지 및 암기 등의 동작을 나타낼 수 있었다.

Yu는 "최근 스마트 피부 장치의 급증으로 이러한 장치에 뉴로모픽 기능을 구현하면 더 강력한 생체 모방을 향한 미래 방향의 문이 열린다"라고 말했다. "스마트 피부 장치에 인지 기능을 구현하기 위한 이 방법론은 뉴로모픽 컴퓨팅 웨어러블, 인공 장기, 부드러운 신경 로봇 및 차세대 지능형 시스템을 위한 피부 보철을 포함한 다른 많은 영역으로 외삽될 수 있다."