"Наша цель - разработать роботов, действительно похожих на человека"
- сказал Шоджи Такеучи IFLScience, который недавно создал палец робота с живой кожей из человеческих клеток.
Профессор проекта, специализирующийся на биогибридных системах в Токийском университете, Такеучи и его коллеги создали палец, который может сгибаться и разгибаться, не ломаясь, а если он поранится, то может просто зажить и заклеить себя.
"Покрытия из силиконовой резины, которые обычно используются [в робототехнике] сегодня, могут выглядеть настоящими на расстоянии, на фотографиях или видео, но когда вы подходите к ним вплотную, вы понимаете, что они искусственные"
- говорит Такеучи.
"Мы считаем, что единственный способ добиться внешнего вида, который можно принять за человеческий, - это покрыть его тем же материалом, что и человека, то есть живыми клетками".
Живая кожа, результаты исследования которой опубликованы в журнале Matter, была создана путем погружения роботизированного пальца в раствор, содержащий коллаген и человеческие дермальные фибробласты - два ключевых соединительных ингредиента в наших телесных покровах органов.
По мере того, как они соединялись вокруг роботизированного придатка, коллаген и фибробласты начинали уплотняться, создавая прилегание, которое Такеучи считает успехом гиперреалистичного пальца.
Как только коллаген-фибробластовая основа была создана, она стала платформой для эпидермальных кератиноцитов человека, к которой они прилипли, создав верхний слой, представляющий собой 90 процентов внешнего слоя человеческой кожи. Это придает более реалистичную текстуру смеси робота и человека, даже если она выглядит "слегка "потной" прямо из культуральной среды", - сказал Такеучи в своем заявлении.
Мокрые придатки вместе создают палец, который вживую выглядит очень похожим на человеческий. Это если не обращать внимания на механическое жужжание, доносящееся изнутри.
Кератиноциты также делают человеческую кожу водонепроницаемой, и они оказывают такое же действие на палец робота, то есть он может отталкивать воду, что очень важно для правильного внешнего вида и функционирования.
Возможно, самым впечатляющим является то, что живая кожа достаточно прочна, чтобы выдержать сгибание, скручивание и выщипывание пинцетом, но она также может самовосстанавливаться в случае повреждения.
Для этого исследователи наложили пластырь из коллагена на рану роботизированного пальца и оставили его на семь дней. За это время клетки кожи могли мигрировать в коллагеновый пластырь и интегрировать его в ткань кожи, эффективно затягивая рану.
Однако, как хорошо известно всем, кто пережил подростковые прыщи, живая кожа имеет свои недостатки для человека. Возможно ли, что эти роботы могут стать уязвимыми для патогенов или инфекций подобным образом?
"Чем больше кожа похожа на человеческую, тем больше вероятность того, что она будет такой же"
- сказал Такеучи в интервью IFLScience.
"Но, возможно, удастся создать высокоустойчивую ткань путем модификации клеток".
Возможно, пока еще рано запускать биогибридную серию средств по уходу за кожей от пятен, но похоже, что более сложная живая кожа (и способность чувствовать боль) вполне может быть у роботов.
"Одна из проблем заключается в том, что в коже нет системы кровообращения, поэтому кожа не может долго существовать после того, как ее извлекают из культуральной среды"
- заключил Такеучи.
"Мы разрабатываем стратегии по созданию системы кровообращения в коже. Другой задачей является разработка более сложной кожи со специфическими для кожи функциями путем воспроизведения в коже различных органов, таких как сенсорные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы. Кроме того, следующим сложным шагом будет расширение масштабов нашего метода для покрытия более крупных структур".