Naukowcy nałożyli żywą skórę na twarz robotów

Japońscy naukowcy opracowali metodę nadania robotom twarzy pokrytych prawdziwą, żywą skórą. Badacze z Uniwersytetu Tokijskiego, opisując swoje osiągnięcia w czasopiśmie Cell Reports Physical Science, przedstawili technologię, która pozwala na odtworzenie ludzkich tkanek i przyczepienie ich do robotów.

W ramach eksperymentu zespół naukowców stworzył tkankę przypominającą ludzką skórę, korzystając z próbek ludzkiej skóry hodowanych w żelu kolagenowym przez siedem dni. Wytworzona w ten sposób tkanka była wystarczająco mocna, by można było nią manipulować  oraz miała zdolność samodzielnego leczenia w przypadku uszkodzeń. Następnie badacze skupili się na metodach przyczepienia tej tkanki do powierzchni robotów. Jednym z głównych wyzwań było znalezienie sposobu na trwałe przytwierdzenie skóry do gładkich, metalowych powierzchni robotów. Tradycyjne metody, takie jak kurczenie skóropodobnych powłok wokół komponentów robota, prowadziły do deformacji i rozdarć. Inne podejścia, polegające na wykorzystaniu wystających kotew, okazywały się nieestetyczne i nieskuteczne na wklęsłych powierzchniach.

Żywy model skóry złożony z komórek i macierzy pozakomórkowej, ma potencjał, aby stać się idealnym materiałem pokrywającym dla robotów ze względu na swoje biologiczne funkcjonalności.

Aby przezwyciężyć te problemy, naukowcy przyjrzeli się, jak ludzka skóra łączy się z mięśniami za pośrednictwem tłuszczu i więzadeł zbudowanych z kolagenu i elastyny, które nadają skórze elastyczność i sprężystość. Dzięki tej inspiracji udało się opracować technologię umożliwiającą trwałe i estetyczne przyczepienie żywej skóry do robotów, co otwiera nowe możliwości w dziedzinie robotyki i biomedycyny.

Metoda polega na wykonaniu perforacji w kształcie litery "V" na powierzchni robota, następnie nałożeniu żelu kolagenowego i umieszczeniu na nim sztucznej skóry. Żel przylega do skóry, jednocześnie zakotwiczając się w perforacjach robota, tworząc sztuczne więzadła, które utrzymują skórę na miejscu. Te kotwice pozwalają także robotowi na wykonywanie ekspresji twarzy, takich jak uśmiech. W jednym z eksperymentów badacze wydali polecenie robotowi, aby uśmiechnął się, co zostało zarejestrowane na wideo i pokazane w badaniu. Wyniki, choć nieco niepokojące, naśladują ludzki uśmiech.

To nie pierwszy przypadek, gdy naukowcy próbowali nadawać robotom skórę przypominającą ludzką. Zespół z Uniwersytetu Teksasu w Austin stworzył rozciągliwą elektroniczną skórę, która zapewnia robotom poczucie miękkości i wrażliwość na dotyk. Dzięki niej roboty mogą wyczuwać nacisk i delikatnie trzymać przedmioty, takie jak chrupiące taco, bez ich zgniatania. Inżynierowie z Northeastern University pracują nad podobnym projektem, tworząc elektroniczną skórę, która rozszerza się i kurczy jak ludzka, umożliwiając robotom humanoidalnym łatwe chwytanie przedmiotów bez nadmiernego zużycia.