Исследователи из Токийского университета нашли способ покрыть палец робота живыми человеческими клетками, передает EurekAlert!. С помощью нового метода, представленного в журнале Matter, ученые придали роботизированному пальцу текстуру, похожую на кожу, а также функции отталкивать воду и самовосстанавливаться.
Чтобы создать кожу, команда сначала погрузила палец робота в цилиндр, наполненный раствором коллагена и дермальных фибробластов человека — двух основных компонентов, из которых состоят соединительные ткани кожи. Эта смесь склонна сжиматься и плотно прилегать к пальцу. Подобно грунтовке под краску, этот слой обеспечивает однородную основу для следующего слоя клеток — эпидермальных кератиноцитов человека, — к которому можно было приклеиться. Эти клетки составляют 90% внешнего слоя кожи. Они придали роботизированному пальцу текстуру, похожую на кожу, и влагоудерживающие барьерные свойства.
Созданная дерма обладает достаточной прочностью и эластичностью, чтобы выдерживать динамические движения, когда палец робота сгибается и растягивается. Самый внешний слой – достаточно толстый, чтобы его можно было захватить пинцетом и не порвать. Также он может отталкивать воду, что дает различные преимущества при выполнении конкретных задач, таких как работа с электростатически заряженным крошечным пенополистиролом – материалом, который часто используется в упаковке. При ранении искусственная кожа может даже самовосстанавливаться, как у людей, с помощью коллагеновой повязки, которая постепенно трансформируется в кожу и выдерживает повторяющиеся движения суставов.
«Мы удивлены тем, насколько хорошо ткань кожи прилегает к поверхности робота, — отмечает руководитель исследования. — Но эта работа — лишь первый шаг к созданию роботов, покрытых живой кожей».
Созданная кожа намного слабее, чем натуральная, и не может долго существовать без постоянного снабжения питательными веществами и удаления отходов. Разработчики планируют решить эти проблемы и внедрить в кожу более сложные функциональные структуры, такие как сенсорные нейроны, волосяные фолликулы, ногти и потовые железы.
[Фото: Matter/Kawai et al]
