Ny studie: Hudliknande vävnad ger humanoida robotar livliga förmågor som självreparation och känsel.

StockholmForskare vid Tokyos universitet har upptäckt ett sätt att fästa speciella hudvävnader på robotansikten. Denna banbrytande innovation kan göra att robotar rör sig smidigare, läker sig själva, känner av beröring eller tryck och ser mer mänskliga ut. Teamet leddes av professor Shoji Takeuchi, en expert på att kombinera biologi och teknik.

Teamet inspirerades av hur mänsklig hud fäster sig. De gjorde speciella V-formade snitt i robotens ansikten för att hjälpa hudlagret att fästa bättre. Denna teknik gör att huden kan röra sig med robotdelarna utan att rivas sönder eller lossna. Tidigare metoder, som att använda små ankare eller krokar, orsakade skador och fungerade på färre ytor. De nya V-formade snitten tillåter huden att fästa på nästan vilken form som helst.

Viktiga fördelar inkluderar:

• Självläkande förmåga: Huden kan reparera mindre sår.
• Inbyggda sensorer: Nerver och sensorer kan införlivas för bättre miljömedvetenhet.
• Förbättrade interaktionsmöjligheter: Huden gör det möjligt för robotar att efterlikna mänskliga uttryck.

Teamet använde en speciell gel av kollagen för att få saker att fästa. Kollagen är tjockt och svårt att få in i små hål. De använde en plasmabehandling för att underlätta att få kollagenet in i hålen och fästa huden vid ytan.

Takeuchis laboratorium, Biohybrid Systems Laboratory, har skapat små robotar som rör sig med muskelvävnad, 3D-printat kött och konstruerad hud som kan reparera sig själv. Under arbetet med huden märkte Takeuchi att det behövdes bättre vidhäftning mellan huden och robotdelarna. Denna insikt ledde till en ny metod som inkluderar perforeringar.

Trots utmaningarna ger levande hud nya förmågor till robotar:

• Självläkning: Till skillnad från kemikaliebaserade material, reparerar biologisk hud sig själv likt mänsklig hud.
• Tillväxt: Celler kan växa och föröka sig, vilket syntetiska material inte kan.

Läs också:

Idag · 11:55

Genombrott i genetiken ger insikter om intellektuella funktionsnedsättningar

Denna forskning kan tillämpas i praktiska sammanhang. Den kan exempelvis underlätta studier av hudens åldrande, utvärdera kosmetika samt förbättra kirurgiska och plastikkirurgiska metoder. Genom att lägga till sensorer kan robotar också få en bättre förståelse för sin omgivning.

I denna studie skapade vi ett ansikte som ser något mänskligt ut genom att använda liknande material och struktur, sa Takeuchi. Han nämnde att de behöver arbeta med ytans rynkor och göra det yttre hudlagret tjockare för att det ska se mer realistiskt ut. Detta innebär att lägga till saker som svettkörtlar, talgkörtlar, porer, blodkärl, fett och nerver.

Rörelse är viktigt. Framtida arbete kommer att fokusera på att tillföra avancerade delar för att skapa mänskliga uttryck. Huvudmålet är att utveckla robotar med självreparerande hud, förbättrad förmåga att känna av sin omgivning och rörelsefärdigheter som liknar människors.

Takeuchis arbete är betydelsefullt för kosmetikindustrin och kan hjälpa till att utbilda plastikkirurger. Det kan också förbättra medicinsk forskning genom att ge bättre modeller för hur mänsklig hud beter sig och reagerar.

Denna framgång i att integrera biologiska och robotiska delar verkar lovande för flera områden, såsom medicinsk forskning, skönhetsprodukter och robotteknik.