|
Создали живую человеческую кожу для роботов
|
|
|
|
Научная фантастика только что стала на шаг ближе к реальности, поскольку ученым удалось создать живую «потную» кожу для человекоподобных роботов. Материал, разработанный учеными из Токийского университета, не только имеет текстуру, похожую на кожу, но также может отталкивать воду и «лечить» себя с помощью коллагенового пластыря. Метод его создания был опубликован сегодня в журнале Matter и включает в себя погружение пальца робота в раствор коллагена и дермальных фибробластов человека — двух основных компонентов, из которых состоит соединительная ткань кожи человека. Ведущий автор Сёдзи Такеучи сказал: «Палец выглядит слегка «потным» прямо из питательной среды. «Поскольку палец приводится в движение электромотором, интересно также услышать щелкающие звуки мотора в гармонии с пальцем, который выглядит совсем как настоящий. «Я думаю, что живая кожа — это идеальное решение, позволяющее придать роботам внешний вид и осязание живых существ, поскольку это точно такой же материал, который покрывает тела животных».
|
|
|
|
При разработке биогибридной робототехники главным приоритетом является максимально «человеческий» внешний вид. Это связано с тем, что многие роботы предназначены для взаимодействия с людьми в сфере здравоохранения и услуг, которые чувствуют себя более непринужденно, если выглядят как живые. По словам исследователей, это может улучшить общение между человеком и роботом и даже вызвать симпатию. Нынешние искусственные скины изготавливаются из силикона, который может имитировать человеческий облик, но не может воспроизвести тонкие текстуры, такие как морщины. Силикон также не может выполнять специфические для кожи функции, такие как потоотделение или самовосстановление, и его нельзя легко приспособить к динамическим объектам с неровной поверхностью. «Для этого метода вам нужны руки опытного мастера, который может вырезать и подгонять листы кожи», — добавил Такеучи. «Чтобы эффективно покрывать поверхности клетками кожи, мы внедрили метод формования ткани, чтобы непосредственно формировать кожную ткань вокруг робота, что привело к бесшовному покрытию кожи на пальце робота».
|
|
|
Чтобы создать кожу, команда сначала погрузила палец робота в раствор коллагена и дермальных фибробластов человека. Коллаген способствует эластичности и прочности кожи, а фибробласты играют важную роль в развитии волос и заживлении ран. Смесь позволяет искусственной коже естественным образом плотно сжиматься вокруг фурнитуры, обеспечивая однородную основу для следующего слоя. Затем Такеучи и его команда покрыли кожу эпидермальными кератиноцитами человека, которые составляют 90 процентов внешнего слоя кожи человека. Они обеспечивают текстуру, подобную коже, и влагоудерживающие барьерные свойства. Ученые и инженеры обнаружили, что кожа обладает достаточной прочностью и эластичностью, чтобы оставаться неповрежденной, когда палец робота сгибается, сгибается и растягивается. Внешний слой был достаточно толстым, чтобы его можно было поднять пинцетом, а любые раны заживали сами собой, если их покрыть коллагеновой повязкой. Повязка постепенно срасталась с кожей и выдерживала многократные движения суставов.
|
|
|
|
Кожа пальца также отталкивала воду, а это означало, что статически заряженные полистироловые упаковочные шарики не прилипали к ней из-за влаги при работе в упаковочной среде. Такеучи сказал: «Мы удивлены тем, насколько хорошо ткань кожи соответствует поверхности робота. «Но эта работа — лишь первый шаг к созданию роботов, покрытых живой кожей». По-прежнему необходимы дальнейшие разработки, чтобы увеличить прочность искусственной кожи и позволить ей выживать в течение более длительных периодов времени без снабжения питательными веществами и удаления отходов. Команда также будет стремиться включить в кожу более сложные функциональные структуры, такие как сенсорные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы.
|
|
|
|
Источник
|
