Од живи клетки на кожата, научниците создадоа роботско лице кое може да имитира луѓе
Истражувачите од Универзитетот во Токио рекоа дека пробивот ќе ја отвори вратата за развој на пореални хуманоидни роботи со поголема мобилност и чувствителност.
Роботите на иднината би можеле да бидат обвиткани во жива кожа која може сама да се поправа, на сличен начин како човечката кожа заздравува, благодарение на новиот пристап кој вклучува култивирани клетки на кожата.
Кожата, исто така, ќе изгледа пожива благодарение на новиот начин на поврзување со скелетот на роботот, како и фактот што може самостојно да ги поправи сите исеченици или гребнатини, велат истражувачите. Тие ги објавија своите наоди во списанието Cell Reports Physical Science.
Вештачката кожа долго време се промовираше како начин да се направи роботите да изгледаат повеќе како човек – а културната кожа изгледа пореалистична од синтетичките материјали како латекс. Но, без вистинскиот вид на леплив пристап, вештачката кожа може да се симне од рамката на роботот на визуелно вознемирувачки начин.
Истражувачите за роботика претходно се обидоа да го решат проблемот со вештачката кожа што паѓа од металната рамка со тоа што ќе ја поправат со „сидра“, структури со шарки или во облик на печурка. Ова го спречува поместувањето на кожата на горниот дел од рамката на роботот, но лепливите структури можат да се испакнат како испакнатини под кожата – загрозувајќи го нејзиниот изглед сличен на човекот.
Во новата студија, истражувачите иницираа метод со кој скелетот на роботот содржи мали дупки во кои вештачки израснатата кожа може да ги прошири куките во облик на V, познати како „сидра од типот на вежба“. Тие ја одржуваат вештачката кожа прикачена на роботот додека одржуваат мазна и флексибилна површина.
Вештачката кожа е обложена над робот третиран со плазма со водена пареа за да стане хидрофилна – со други зборови, за да се осигура дека течностите се привлекуваат кон површината. Ова значи дека култивираниот гел за кожа е вовлечен подлабоко во дупките за да се залепи поблиску до површината на роботот.
Една од главните придобивки на оваа нова кожа е тоа што ќе им овозможи на роботите да работат заедно со луѓето без да доживеат непотребно абење и кинење. Малото абење или слични оштетувања може да се поправат без да мора рачно да се поправаат роботите, рече тимот. Сепак, тие не измериле колку брзо вештачката кожа зараснала по повредата.
Во демонстрација, истражувачите го рекреираа начинот на кој кожата се менува кога лицето се насмевнува. Ова вклучуваше прицврстување на вештачката кожа на роботското лице со лизгачки слој од силикон одоздола. Ова доведува до „отпуштање на образите“, бидејќи мускулите се затегнуваат и предизвикуваат кожата да се турка нагоре на секој агол од устата. Со прицврстувачите за дупчење, кожата може беспрекорно да се вклопи во 3D калапот на лицето, без испакнати завртки или куки.
Истражувачите, исто така, ја споредиле вештачката кожа нанесена на површина со и без сидра базирани на перфорација. На површини без котви, кожата се намали за 84,5% во текот на седум дена, во споредба со 33,6% на површина со котви од 0,04 инчи (1 милиметар). Смалувањето на кожата на робот би ја одвоило кожата од внатрешната рамка на роботот, уништувајќи го нејзиниот реалистичен изглед и потенцијално предизвикувајќи оштетување на слојот на кожата. Кожата на површини со поголеми сидра од 0,1 инчи (3 mm) и 0,2 инчи (5 mm) траеше уште подолго, соодветно 26,4% и 32,2%.
Шоџи Такеучи, истражувач на Институтот за индустриска наука (IIS), Универзитетот во Токио, изјави за Live Science дека сепак ќе треба да се преземат неколку чекори пред роботите потенцијално да имаат кожа користејќи ги методите на тимот.
„Прво, треба да ја зголемиме издржливоста и долговечноста на култивираната кожа кога се нанесува на роботи, особено со решавање на прашања поврзани со снабдувањето со хранливи материи и влага“, рече тој. „Ова може да вклучи развој на интегрирани крвни садови или други системи за перфузија во кожата“.
„Второ, од суштинско значење е подобрувањето на механичката сила на кожата во согласност со онаа на природната човечка кожа. Ова вклучува оптимизирање на структурата и концентрацијата на колагенот во култивираната кожа“, цитира Class.
Такеучи, исто така, истакна дека за да биде навистина функционална, вештачката кожа на крајот ќе треба да пренесе сензорни информации како температура и допир на кој било робот што ја носи, како и да биде отпорна на бионасипување.
Научниците рекоа дека истражувањето во оваа област може да го подобри нашето разбирање за тоа како мускулите на лицето пренесуваат емоции – што, пак, може да доведе до напредок во хирургијата за лекување на состојби како парализа на лицето или за проширување на можностите на козметиката и ортопедската хирургија. Подобро држење за кожна трансплантација, исто така, може да ја спречи потребата од какви било дупки во форма на V во идните роботски рамки.
