Nowe badanie: tkanka skórna nadaje humanoidalnym robotom umiejętności takie jak samonaprawa i czucie.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego opracowali metodę przyłączania specjalnej tkanki skórnej do twarzy robotów. To przełomowe odkrycie może sprawić, że roboty będą lepiej się poruszać, samodzielnie się naprawiać, wykrywać dotyk lub nacisk oraz wyglądać bardziej jak ludzie. Zespół badawczy był kierowany przez profesora Shoji Takeuchiego, specjalistę w dziedzinie łączenia biologii z inżynierią.

Zespół zainspirował się sposobem, w jaki ludzka skóra przylega do ciała. Opracowali specjalne nacięcia w kształcie litery V na twarzach robotów, które pomagają lepiej przyczepić warstwę skóry. Ta metoda pozwala skórze poruszać się wraz z częściami robota, nie rozdzierając się i nie odrywając. Starsze metody, takie jak używanie małych kotwiczek lub haczyków, powodowały uszkodzenia i działały na mniej powierzchni. Nowe nacięcia w kształcie litery V umożliwiają przyczepienie skóry do prawie każdego kształtu.

Kluczowe korzyści to:

• Zdolności samonaprawcze: Skóra może sama załatać drobne skaleczenia.
• Wbudowane czujniki: Możliwość dodania nerwów i sensorów dla lepszej świadomości otoczenia.
• Ulepszone zdolności interakcji: Skóra pozwala robotom naśladować ludzkie wyrazy twarzy.

Zespół zastosował specjalny żel z kolagenu do przytwierdzania elementów. Kolagen jest gęsty i trudno go umieścić w małych otworach. Użyli obróbki plazmowej, aby ułatwić wprowadzanie kolagenu do otworów i przymocowanie skóry do powierzchni.

Laboratorium Biohybrid Systems, kierowane przez Takeuchiego, stworzyło małe roboty wykorzystujące tkankę mięśniową, drukowane w 3D mięso oraz zmodyfikowaną skórę zdolną do samonaprawy. Podczas pracy nad skórą Takeuchi zauważył, że skóra i części robota muszą lepiej się ze sobą łączyć. To spostrzeżenie doprowadziło do opracowania nowej metody z wykorzystaniem perforacji.

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:55

Przełomowe odkrycie genetyczne ujawnia tajemnice blokad umysłowych

Pomimo wyzwań, żywa skóra daje robotom nowe możliwości:

• Samonaprawa: W przeciwieństwie do materiałów chemicznych, skóra biologiczna może się sama regenerować jak ludzka skóra.
• Proliferacja: Komórki mogą rosnąć i się mnożyć, co nie jest możliwe w przypadku materiałów syntetycznych.

To badanie można wykorzystać w praktycznych zastosowaniach. Na przykład, może pomóc w badaniu starzenia się skóry, testowaniu kosmetyków oraz udoskonaleniu metod chirurgicznych i plastycznych. Dodanie sensorów mogłoby także ułatwić robotom lepsze zrozumienie ich otoczenia.

Ruch jest istotny. Przyszłe prace skoncentrują się na rozwijaniu zaawansowanych elementów, aby nadać robotom ekspresje podobne do ludzkich. Głównym celem jest stworzenie robotów z samonaprawiającą się skórą, lepszymi zdolnościami sensorycznymi i umiejętnościami ruchu przypominającymi te ludzkie.

Prace Takeuchiego mają duże znaczenie dla przemysłu kosmetycznego i mogą wspierać szkolenie chirurgów plastycznych. Ponadto, mogą one ulepszyć badania medyczne, dostarczając lepszych modeli dotyczących zachowania i reakcji ludzkiej skóry.

Postęp w łączeniu biologicznych i robotycznych części wydaje się być przydatny w wielu dziedzinach, takich jak badania medyczne, produkty kosmetyczne oraz robotyka.