Cercetătorii au creat pielea umană vie pentru roboți
Roboții hibrid, făcuți atât din țesut viu, cât și din materiale artificiale, au fost de mult timp un concept domeniul științifico-fantasticului. Dar pielea umană vie pentru roboți creată de cercetătorii japonezi aduce acest lucru mai aproape de realitate.
Metoda dezvoltată de aceștia, prezentată pe 9 iunie în revista Matter, nu numai că le-a oferit degetelor robotizate o textură asemănătoare pielii, ci și funcții de impermeabilitate și de auto-vindecare.
„Degetul arată ușor ‘transpirat’ atunci când este luat direct din mediul de cultură. Deoarece degetul este antrenat de un motor electric, este, de asemenea, interesant să auziți sunetele de clic ale motorului în armonie cu un deget care arată exact ca unul real”, spune Shoji Takeuchi, profesor la Universitatea din Tokyo, Japonia.
De ce a fost creată pielea umană vie pentru roboți?
Pielea umană vie pentru roboți este foarte importantă pentru roboții umanoizi, care au adesea sarcina de a interacționa cu oamenii în industriile de asistență medicală și de servicii. Dacă robotul seamănă cu un om, acest lucru poate îmbunătăți eficiența comunicării și poate evoca simpatia.
Deși pielea actuală pentru roboți făcută din silicon poate imita aspectul uman, aceasta duce lipsă de texturi delicate precum ridurile și nu are funcții specifice pielii. Încercările de a fabrica foi de piele vie pentru a acoperi roboții au avut, de asemenea, un succes limitat, deoarece este dificil să le conformăm obiectelor dinamice cu suprafețe neuniforme, scrie Eurek Alert.
O metodă nouă
„Cu acea metodă, trebuia să ai mâinile unui artizan priceput care poate tăia și croi foile de piele. Pentru a acoperi eficient suprafețele cu celule de piele, am stabilit o metodă de turnare a țesuturilor pentru a modela direct țesutul în jurul robotului, ceea ce a rezultat într-o acoperire perfectă cu piele a degetului de robot”, spune Takeuchi.
Pentru a crea pielea umană vie pentru roboți, echipa a scufundat mai întâi degetul robotizat într-un cilindru plin cu o soluție de colagen și fibroblaste dermice umane, cele două componente principale care alcătuiesc țesuturile conjunctive ale pielii.
Takeuchi spune că succesul studiului constă în tendința naturală de micșorare a acestui amestec de colagen și fibroblaste, care s-a micșorat și s-a mulat strâns pe deget.
La fel ca grundurile de vopsea, acest strat a oferit o bază uniformă pentru următorul strat de celule, keratinocite epidermice umane, de care să se lipească. Aceste celule alcătuiesc 90% din stratul exterior al pielii, oferindu-i robotului o textură asemănătoare pielii și proprietăți de impermeabilitate.
Proprietățile avute de pielea umană vie pentru roboți
Pielea astfel realizată a avut suficientă rezistență și elasticitate pentru a suporta mișcările dinamice ale degetului care se îndoia și se întindea. Stratul exterior a fost suficient de gros pentru a fi ridicat cu pensete și apă, ceea ce îi oferă diverse avantaje în îndeplinirea unor sarcini specifice, cum ar fi manipularea de mici bucăți de polistiren încărcate electrostatic, un material adesea folosit în ambalare.
Atunci când este rănită, pielea creată de cercetători s-ar putea auto-vindeca cu ajutorul unui bandaj de colagen, care s-a transformat treptat în piele și a rezistat mișcărilor repetate ale articulațiilor.
„Suntem surprinși de cât de bine se conformează țesutul pielii pe suprafața robotului. Dar această muncă este doar primul pas către crearea de roboți acoperiți cu piele vie”, spune Takeuchi.
Dezvoltarea va continua
Pielea nou creată este mult mai slabă decât pielea naturală și nu poate supraviețui mult timp fără furnizarea constantă de nutrienți și fără eliminarea deșeurilor. Apoi, Takeuchi și echipa sa plănuiesc să abordeze aceste probleme și să încorporeze structuri funcționale mai sofisticate în piele, cum ar fi neuroni senzoriali, foliculi de păr, unghii și glande sudoripare.
„Cred că pielea vie este soluția supremă pentru a le oferi roboților aspectul unor creaturi vii, deoarece este exact același material care acoperă corpurile animalelor”, spune Takeuchi.
Vă recomandăm să citiți și:
Arabia Saudită vrea să investească 1 miliard de dolari pe an în cercetarea anti-îmbătrânire
Iată reacțiile chimice care fac alimentele gătite pe grătar atât de delicioase
O metodă de detectare a virusurilor în timp real ne-ar putea ajuta să combatem următoarea pandemie