據(jù)New Atlas報道,我們已經(jīng)聽到很多關(guān)于為機(jī)器人手設(shè)計的合成皮膚的消息,這將使這些設(shè)備更像人類。現(xiàn)在,日本的科學(xué)家們又向前邁進(jìn)了一步,用活的人類細(xì)胞制成的自愈皮膚覆蓋了一個機(jī)器人手指。
在Shoji Takeuchi教授的領(lǐng)導(dǎo)下,東京大學(xué)的一個團(tuán)隊首先建立了一個由電機(jī)驅(qū)動的鉸接式機(jī)器人手指,能夠像人類的手指一樣彎曲和伸直。然后,該手指被浸沒在一個裝滿由膠原蛋白和人類真皮成纖維細(xì)胞組成的溶液的圓筒中–這些是我們皮膚結(jié)締組織的主要組成部分。
由于其自然屬性,該溶液會收縮并符合手指的輪廓,形成一個無縫的水凝膠涂層。接下來,科學(xué)家們添加了一層人類表皮角質(zhì)細(xì)胞,它們構(gòu)成了我們表皮(皮膚的最外層)的90%。這些細(xì)胞在凝膠頂部形成了一個保濕/抗水屏障,并使手指具有更自然的質(zhì)地。
在隨后對機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行測試時,研究人員發(fā)現(xiàn)皮膚有足夠的強度和彈性,能夠隨著手指的彎曲和拉伸而不破裂。更重要的是,當(dāng)皮膚被切開,然后用膠原蛋白繃帶覆蓋時,該繃帶開始逐漸變形為周圍的皮膚,從而愈合傷口。
盡管如此,工程皮膚仍然比天然的人類皮膚要弱得多,而且必須不斷地提供營養(yǎng)物質(zhì)才能生存。科學(xué)家們計劃解決這些缺點,并增加一些特征,如指甲、汗腺、毛囊,甚至提供觸摸感的感覺神經(jīng)元。
人們希望這種皮膚最終可以用來使人形機(jī)器人更加栩栩如生,與人類更有親和力。這項技術(shù)也將是執(zhí)行需要溫柔而有彈性的觸摸的任務(wù)的理想選擇,并在不訴諸動物試驗的情況下進(jìn)行皮膚研究。
Takeuchi說:“我們對皮膚組織與機(jī)器人表面的貼合程度感到驚訝。但這項工作只是朝著創(chuàng)造覆蓋著活體皮膚的機(jī)器人邁出的第一步(……)我認(rèn)為活體皮膚是讓機(jī)器人擁有生物外觀和觸感的最終解決方案,因為它與覆蓋動物身體的材料完全相同?!?/p>
關(guān)于這個項目的論文最近發(fā)表在《Matter》雜志上。