Neue Forschung: Biohybride Roboter erhalten hautähnliches Gewebe mit Selbstheilung und Sensorik

BerlinForscher haben eine Methode entwickelt, künstliche Haut an menschenähnliche Roboter anzubringen. Dies verbessert die Beweglichkeit der Roboter, ermöglicht ihnen Selbstheilung, hilft ihnen, ihre Umgebung zu erspüren und lässt sie menschlicher erscheinen. Professor Shoji Takeuchi von der Universität Tokio leitete dieses Projekt. Sein Team, das Biohybrid Systems Laboratory, ist dafür bekannt, Biologie mit Ingenieurwesen zu verbinden.

Wichtige Erkenntnisse der Forschung:

• Verbesserter Halt durch Hautligamente
• Spezielle V-förmige Perforationen für eine bessere Hautverbindung
• Verwendung von Kollagengel und Plasmabehandlung zur Haftung
• Selbstheilungsfähigkeiten ähnlich der menschlichen Haut
• Potenzielle Anwendungen in Kosmetik und medizinischem Training

Die Ingenieure haben Löcher im Gesicht des Roboters gestaltet, um die Haut zu fixieren. Dadurch kann sich die Haut mit den Bewegungen des Roboters mitbewegen, ohne zu reißen oder sich zu lösen.

Die Befestigung von Hautgewebe an festen Oberflächen erforderte früher kleine Anker oder Haken, die jedoch Nachteile hatten und den Roboter beim Bewegen beschädigen konnten. Die neue Methode verwendet ein Kollagengel, das in kleine Löcher eindringt. Eine Plasmabehandlung unterstützt das Eindringen des Kollagens in diese Löcher.

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Der Umgang mit biologischen Geweben ist schwierig, da sie steril bleiben müssen, um bakterielle Infektionen zu vermeiden, die das Gewebe zerstören können. Doch die Verwendung von lebender Haut bietet Vorteile. Im Gegensatz zu synthetischen Materialien kann sich biologische Haut selbst heilen. Sie wächst wie normale Zellen und kann Nerven und andere Komponenten für die Wahrnehmung enthalten.

Takeuchi und sein Team möchten ihre Forschung in medizinischen Studien nutzen. Ein Gesicht-auf-einem-Chip könnte bei der Untersuchung von Hautalterung, Kosmetik, plastischer Chirurgie und anderen Bereichen helfen. Das Hinzufügen von Sensoren zur Haut könnte Robotern dabei helfen, ihre Umgebung besser wahrzunehmen und darauf zu reagieren.

Takeuchi erläuterte, dass es eine Herausforderung ist, Roboter menschenähnlich zu gestalten. Dazu gehören die Nachbildung von Hautfalten und einer dickeren Hautschicht. Auch Merkmale wie Schweißdrüsen, Poren, Blutgefäße, Fett und Nerven müssten hinzugefügt werden. Eine weitere große Herausforderung besteht darin, die Bewegungen von Menschen nachzuahmen, was fortschrittliche interne Komponenten wie Aktuatoren oder künstliche Muskeln erfordert.

Das Team ist bestrebt, Roboter zu entwickeln, die sich selbst reparieren können, ihre Umgebung wahrnehmen und Aufgaben geschickt bewältigen. Diese Arbeit könnte viele Bereiche revolutionieren und dazu beitragen, fortschrittliche Roboter mit menschenähnlichen Fähigkeiten zu schaffen.