半人半机器人的机器人是 科幻小说。但在研究人员用人类细胞为机器人制作活体皮肤后，他们现在离现实又近了一步。
今天的 机器人即使是人形动物，也往往具有刚性部件和硬塑料或金属外观。虽然现在有些产品带有模仿皮肤外观的硅橡胶涂层，但这仍然远不能令人信服，而且它们通常看起来更像动画人体模型而不是人类。
这可能看起来只是一个表面问题，但有理由说明拥有与我们更相似的机器人可能会有所帮助。首先，它可以让人们在建立某种融洽关系很重要的情况下（例如医疗保健或客户服务）更轻松地与机器人更自然地互动。
人类皮肤也是一个极其强大的器官——它充满了比我们能够设计的复杂得多的传感器；它坚韧且防水；甚至在受损时它还能自我修复。赋予机器人所有这些能力可以显着扩展它们可以帮助我们完成的任务范围。
这就是为什么日本研究人员决定看看他们是否可以使用组织工程技术来为由人类皮肤细胞制成的机器人手指制造一个覆盖物。人们发现，由此产生的“活皮肤”可以紧密贴合手指，并在关节弯曲时保持在适当的位置，而且还具有防水和自我修复功能。
研究负责人、东京大学的 Shoji Takeuchi 表示：“我们的创造物不仅像真正的皮肤一样柔软，而且在受到某种程度的切割或损坏时可以自我修复。” 在一份声明中说：。 “因此，我们认为它可以在现场可修复性很重要的行业中发挥作用，就像人类的品质一样，例如灵巧性和轻触感。”
由人体细胞和胶原蛋白等结构生物材料制成的所谓“人体皮肤等同物”多年来一直用于研究和皮肤移植。但它们主要是在二维片材中生长的，让它们创建或符合 3D 结构一直很困难。
在最近的 进纸 问题, Takeuchi和他的同事概述了一种新方法，其中将刚性的机器人手指浸入含有人类真皮成纤维细胞的胶原蛋白水凝胶中，这是皮肤结缔组织中发现的主要细胞类型。然后使该涂层发育，在此期间成纤维细胞遍布胶原蛋白并导致凝胶收缩。
这使得涂层紧紧地粘附在机器人手指上，本质上形成了一个底漆涂层，研究人员可以在其中植入表皮角质形成细胞，这是人类皮肤最外层（表皮）中最常见的细胞类型。
当这个外层经过一段时间的发育后，研究人员进行了一系列实验来测试其特性。他们表明，它具有足够的弹性，可以让手指弯曲而不会撕裂，而且它还具有防水性，就像真正的皮肤一样。他们甚至表明，如果将胶原蛋白片移植到伤口部位，伤口可以自行愈合。
不过，活生生的皮肤距离真正的皮肤还有很长的路要走。首先，它没有血液供应，这意味着它需要研究人员不断提供新鲜的营养物质并清除废物。它还缺少许多使人类皮肤如此强大的成分，例如汗腺、毛囊，以及使我们能够检测压力和热量等信息的大量传感器。
研究人员表示，这只是一个起点，他们计划扩展活体皮肤的功能和复杂性。除了让机器人看起来更像我们之外，研究人员认为他们的研究可能会对先进制造的未来产生影响。目前，机器人很难完成需要高度灵活性的任务，但为它们提供更多类似人类的操纵器可以帮助实现其中一些任务的自动化。
研究人员可能还需要一段时间才能模仿皮肤的所有功能，更不用说用机器人制造全身覆盖物了。但这项研究表明，机器人可能不再是一个异想天开的想法。
图片来源：Shoji Takeuchi/东京大学
