Scientists Used Human Cells To Make Self-Healing ‘Living Skin’ For Robots

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Androidii care sunt parțial oameni, parțial roboti sunt un element de bază romane ştiinţifico-fantastice. Dar acum sunt cu un pas mai aproape de realitate, după ce cercetătorii au creat o piele vie pentru roboți din celule umane.

Astăzi roboţi, chiar dacă în formă umanoidă, tind să prezinte părți rigide și exterior din plastic dur sau metal. În timp ce unii vin acum cu acoperiri din cauciuc siliconic care imită aspectul pielii, este încă departe de a fi convingător și adesea arată mai mult ca manechine animate decât ca oameni.

Aceasta poate părea doar o problemă cosmetică, dar există motive pentru care ar putea fi util să avem roboți care să semene mai mult cu noi. Pentru început, ar putea face mai ușor pentru oameni să interacționeze mai natural cu roboții în situațiile în care este importantă crearea unui fel de relație, cum ar fi asistența medicală sau serviciile pentru clienți.

Pielea umană este, de asemenea, un organ incredibil de puternic – este plin de senzori care sunt mult mai sofisticați decât cei pe care îi putem proiecta; este dur și hidrofug; și este capabil chiar să se vindece singur atunci când este deteriorat. Oferirea tuturor acestor capacități roboților ar putea extinde în mod semnificativ repertoriul de sarcini cu care ne-ar putea ajuta.

De aceea, cercetătorii japonezi au decis să vadă dacă ar putea folosi tehnici de inginerie tisulară pentru a crea o acoperire pentru un deget robot făcut din celule ale pielii umane. „Pielea vie” rezultată s-a dovedit că se conformează strâns degetului și se menține pe loc atunci când articulațiile s-au flectat și era, de asemenea, hidrofugă și se autovindecă.

„Creația noastră nu este doar moale ca pielea reală, dar se poate repara singură dacă este tăiată sau deteriorată într-un fel”, a spus liderul studiului Shoji Takeuchi de la Universitatea din Tokyo. a declarat într-o declarație. „Deci ne imaginăm că ar putea fi util în industriile în care reparabilitatea in situ este importantă, la fel ca și calitățile umane, cum ar fi dexteritatea și atingerea ușoară.”

Așa-numitele „echivalente ale pielii umane” care sunt concepute din celule umane și biomateriale structurale precum colagenul au fost folosite în cercetare și pentru grefe de piele de ani de zile. Dar au fost cultivate în primul rând în foi bidimensionale și a fost dificil să le creeze sau să se conformeze structurilor 3D.

Într-un recent hârtie înăuntru materie, Takeuchi și colegii săi schițează o nouă metodă în care un deget robot rigid este scufundat într-un hidrogel de colagen care conținea fibroblaste dermice umane, principalul tip de celule găsite în țesutul conjunctiv al pielii. Acest înveliș a fost apoi lăsat să se dezvolte, timp în care fibroblastele s-au răspândit în colagen și au cauzat micșorarea gelului.

Acest lucru a făcut ca stratul să adere strâns la degetul robotizat, creând, în esență, un strat de grund pe care cercetătorii l-au putut apoi însămânța cu cheratinocite epidermice, cel mai comun tip de celule din stratul exterior al pielii umane, epiderma.

După ce acestui strat exterior i s-a dat timp să se dezvolte, cercetătorii au efectuat o serie de experimente pentru a-i testa caracteristicile. Ei au arătat că este suficient de elastic pentru ca degetul să se flexeze fără a se rupe și că este și hidrofug, la fel ca pielea adevărată. Ei au arătat chiar că s-ar putea vindeca de la sine dacă o foaie de colagen ar fi grefată peste locul rănii.

Pielea vie este încă departe de lucrul real, totuși. Pentru început, nu are alimentare cu sânge, ceea ce înseamnă că are nevoie de cercetători pentru a furniza constant nutrienți proaspete și pentru a elimina deșeurile. De asemenea, lipsesc multe dintre componentele care fac pielea umană atât de puternică, cum ar fi glandele sudoripare, foliculii de păr și gama largă de senzori care ne permit să detectăm lucruri precum presiunea și căldura.

Cercetătorii spun că acesta este doar un punct de plecare și intenționează să extindă funcționalitatea și sofisticarea pielii lor vie. Dincolo de a face roboții să semene mai mult cu noi, cercetătorii cred că linia lor de cercetare ar putea avea implicații pentru viitorul producției avansate. În prezent, roboții se luptă cu sarcini care necesită un grad ridicat de dexteritate, dar oferindu-le mai mulți manipulatori asemănătoare oamenilor ar putea ajuta la automatizarea unora dintre aceste sarcini.

Este probabil să treacă ceva timp până când cercetătorii vor fi capabili să imite toate capacitățile pielii, cu atât mai puțin să creeze acoperiri pentru întregul corp din roboți. Dar această cercetare sugerează că androizi ar putea să nu mai fie o idee atât de fantezică.

Credit imagine: Shoji Takeuchi/Universitatea din Tokyo

Timestamp-ul: 13 Iunie, 2022