Учёные из Японии создали живой образец кожи для роботов, приближенный к человеческой. Исследователи полагают, что это позволит машинам выражать эмоции и лучше общаться с людьми. Подробности разработки опубликовал журнал Cell Reports Physical Science. Живая ткань представляет собой культивированную смесь клеток кожи человека, выращенных в коллагеновом каркасе и помещенных поверх основы из смолы, напечатанной на 3D-принтере. В отличие от предыдущих подобных экспериментов, эта кожа содержит эквивалент связок, которые у людей и других животных скрыты в слоях ткани и позволяют удерживать её ее на месте, придавая ей большую силу и гибкость.

Команда учёных, под руководством Мичио Каваи из Гарвардского университета поместила кожу на улыбающееся роботизированное лицо шириной в несколько сантиметров, которое перемещается с помощью стержней, соединенных с основанием. Он также прикрепили образец к трехмерной фигуре такого же размера в виде неподвижной человеческой головы.

Трехмерная форма головы, покрытая живой кожей. Фото: Такеучи и др. (CC-BY-ND) "Поскольку развитие технологий искусственного интеллекта и другие достижения расширяют круг задач, которые должны выполнять роботы, функции, требуемые от кожи робота, также начинают меняться", — сказал Каваи, добавив, что кожа, подобная человеческой, может помочь роботам лучше общаться с людьми.

По словам исследователей, культивированная кожа имеет тот же состав, что и человеческая кожа и может использоваться в качестве материала для трансплантации людям с тяжелыми ожогами или травмами.

Также учёные заверяют, что эта работа может принести пользу в косметической промышленности. В ходе эксперимента исследователи заставили маленькое лицо робота улыбаться в течение одного месяца, обнаружив, что они могут воспроизвести образование мимических морщин на коже, говорит Каваи. «Возможность воссоздать образование морщин на лабораторном чипе размером с ладонь можно одновременно использовать для тестирования новой косметики и продуктов по уходу за кожей, которые направлены на предотвращение, задержку или улучшение образования морщин», — говорит Каваи, который выполнял эту работу во время работы в Токийском университете. Исследование представило подход к прикреплению и приведению в действие кожных эквивалентов с помощью анкеров перфорационного типа, что вносит лепту в развитию биогибридной робототехники. «В отличие от других самовосстанавливающихся материалов, которым требуется тепло или давление, чтобы вызвать адгезию на поверхностях пореза, эквивалент кожи может регенерировать дефекты за счет клеточной пролиферации без каких-либо триггеров», — отметили учёные. Они также подчеркнули, что изобретение все же пока несовершенно. В частности, коже коже по-прежнему не хватает некоторых функций и прочности, подобной человеческой коже. «Отсутствие сенсорных функций и отсутствие кровеносных сосудов для снабжения питательными веществами и влагой означает, что она не может долго выжить в воздухе. Для решения этих проблем актуальной задачей является включение нейронных механизмов и перфузионных каналов в ткани кожи», — рассказал подробности необходимого совершенствования Каваи. Следующей задачей будет создание ряда человеческих выражений лица путем интеграции в робота сложных исполнительных механизмов, похожих на мышцы.

Ранее volkovysk.eu писал о том, что учёные обнаружили, что белки в организме тихоходок могут замедлять метаболизм в клетках человека, и это достижение в один прекрасный день может привести к созданию технологий, замедляющих процесс старения.

Photo by Huu Huynh