전기정적 계면 향상을 기반으로 한 생체 모방 전기위치 탐지

초록 원격 감지 능력 중 하나인 전기위치 탐지는 유기체가 전기장을 감지하여 사냥하거나 항해하며 환경과 상호작용하도록 한다. 인공 시스템에서 이 능력을 모방하면 원격 물체 탐지 및 검사에 강력한 전략을 제공할 것이다. 그러나 현재 인공 접근법은 전도성 매질 또는 대전된 목표에 국한되며, 비전도성 매질에서 대전되지 않은 목표물의 전기위치 탐지는 아직 달성되지 않았다. 본 연구에서는 인공 전기위치 탐지 범위를 근본적으로 확장하는 전기정적 계면 향상 기반 전기위치 시스템(EIEEs)을 제안한다. 가오리류 어류의 전기 기관과 곤충의 기계 감각 세타에서 영감을 받아, EIEEs는 전기도를 가진 물질을 전기정적원으로, 고유전율의 방울을 기계 감각 구조로 활용하여 매질과 다른 유전율을 가진 물체를 탐지한다. 제안된 EIEEs는 전기 연결, 신호 처리 또는 외부 전원 공급 없이 대전되지 않은 고체/액체 물체를 효과적으로 탐지할 수 있다. 특히 EIEEs는 액체 내의 기체, 고체 내의 기체, 액체 내의 고체, 액체 내의 액체 등 물체에 매몰된 여러 결함을 탐지하는 능력을 보이는데, 이는 기존 전기위치 시스템에서 거의 다루어지지 않은 영역이다. 표면 및 내부 검사를 위한 범용 원격 감지 시스템으로서 EIEEs는 다양한 과학 및 기술 분야에서 보완적인 방식으로 활용될 가능성이 크다.