«Настоящие» пальцы роботов водонепроницаемы, гибки и самовосстанавливаются.

Мечтают ли андроиды об электрических овцах? ", но в основном неотличимы от человека и андроида. Не только это, во многих научно-фантастических произведениях есть подобные предположения: в будущем могут появиться роботы, физически бесконечно близкие к человеку.

Разработка этого вида человекоподобных роботов также продолжалась на протяжении многих лет.Например, в настоящее время для роботов изготавливаются силиконовые скины, которые могут в определенной степени имитировать внешний вид человека, но трудно добиться такой же нежной текстуры, как человеческая кожа с морщинами и т. д., и не имеет специфических для кожи особенностей.

Но не так давно исследовательская группа профессора Сёдзи Такеучи из Токийского университета разработала роботизированный палец, покрытый искусственной кожей. При первом взгляде на этот палец робота можно удивиться и задаться вопросом: «Разве это не настоящий человеческий палец?»

Если есть эти реакции, то это фактически показывает, что ее бионическая степень действительно высока. Фактически кожный эквивалент этой модели кожи состоит из живых клеток человека (фибробластов, кератиноцитов и т. д.) и гидрогелей внеклеточного матрикса (ECM) (коллаген и т. д.).

Пальцы робота погружаются в раствор коллагена и кожных фибробластов человека. Эти два основных компонента образуют соединительную ткань кожи, и эта смесь имеет естественную тенденцию к усадке. Пальцы словно покрыты «грунтовкой». основе эпидермальных кератиноцитов человека.

Этот трехшарнирный палец робота не только по внешнему виду и текстуре очень близок к настоящей коже, но и по своим функциям похож на настоящую кожу. Например, этот палец робота является водонепроницаемым, как человеческий палец, а капли воды, образующиеся на поверхности, можно легко стереть, что может защитить внутренний электродвигатель и другие компоненты от воздействия воды.

Мало того, он может выпрямляться и сгибаться, как человеческий палец. Щелчки моторов в сочетании с движением и реалистичным внешним видом делают пальцы робота более похожими на настоящие.

Более того, исследовательская группа изначально была вдохновлена ​​использованием гидрогелей для лечения глубоко обожженной кожи, поэтому кожные эквиваленты, покрывающие роботизированные пальцы, также могут «самозалечиваться».

В ходе эксперимента исследователи вырезали небольшой кусочек кожи из пальца робота и покрыли его коллагеновым листом. Коллагеновый лист смог закрыть рану, и через 7 дней культивирования граница между трансплантированным бесклеточным коллагеновым листом и исходным дермальным эквивалентом стала размытой, а прочность сцепления коллагенового листа с дермальным эквивалентом была достаточной для репарации. пальцы Чтобы выдерживать растяжение, вызванное повторяющимся сгибающим движением пальца робота.

Конечно, есть еще много областей, которые нужно улучшить в исследованиях этого типа робота-пальца с точки зрения продолжительности жизни и функциональности, например, он не может быть лишен надлежащего водоснабжения из системы кровообращения и локального смачивания за счет выделения пота. он может оставаться только в жидкости в культуральной среде. Поэтому создание перфузионных каналов в дерме и под ней для имитации кровеносных сосудов для подачи воды и интеграции потовых желез в кожу является важным направлением будущих исследований.

Кроме того, следует также отметить ухудшение состояния электронных устройств и проводки, вызванное такими влажными условиями выращивания. В целях дальнейшего улучшения функциональности и физической автономии роботизированных пальцев создание архитектуры с сосуществованием перфузируемых искусственных сосудистых сетей и биосовместимой водонепроницаемой электроники также является важным направлением будущего, не только для поддержания жизнеспособности живой кожи, но и для возможности для интеграции электронных процессоров, двигателей, датчиков, проводов, аккумуляторов, коммуникационных модулей и т. д.

Однако прорыв этого исследования бесспорен. Это демонстрирует, что можно моделировать ткань кожи непосредственно вокруг робота, позволяя коже расти непосредственно на частях робота. Это также придает «искусственной коже» текстуру и мягкую текстуру, которых нет у силиконовой кожи, а также внешний вид и функции, аналогичные настоящей коже, такие как гидроизоляция, сгибание и растяжение суставов и даже самовосстановление.

Согласно планам исследовательской группы на будущее, они также хотят разработать более продвинутую версию, добавив сенсорные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы и т. д., а также хотят попытаться охватить более крупные структуры.

Стоит отметить, что это исследование может иметь еще одно замечание. В его исследовательской цели упоминается, что некоторые задачи человекоподобных роботов требуют человекоподобного внешнего вида, чтобы повысить эффективность обмена информацией с людьми и вызвать любовь людей. Чтобы имитировать человеческую внешность, необходимо разработать гуманоидные покровные материалы с реалистичными оттенками и текстурами человеческой кожи.

Но со временем, перед лицом человекоподобных роботов, особенно роботов, чья кожа так близка к реальному человеку, боюсь, что «теории зловещей долины» не избежать. Людям могут нравиться роботы, которые выглядят как люди, но может ли такой робот действительно понравиться?

#Добро пожаловать на официальный аккаунт Айфанер в WeChat: Айфанер (WeChat: ifanr), в ближайшее время вам будет представлен более интересный контент.

Love Faner | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo