这个咧着嘴笑的粉红色斑点可能会在接下来的一两周内出现在你的噩梦中(对此感到抱歉),但如果你能超越过于现实的眼睛,你会发现一个非常令人印象深刻的工程壮举。日本科学家找到了一种方法,可以将实验室培养的人类皮肤组织附着到复杂的人形机器人的脸上。
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东京大学的资深作者 Shoji Takeuchi 教授在一份报告中解释道:“在之前对我们在实验室中培养的覆盖有工程皮肤组织的手指形机器人进行研究期间,我觉得机器人特征和皮肤的皮下结构之间需要更好的粘附。”陈述。 Takeuchi 经营着生物混合系统实验室,他们利用仿生设计来提出。
这Takeuchi指的是浸入胶原蛋白和人体皮肤成纤维细胞的溶液中。虽然结果实际上相当现实,但团队认为他们可以做得更好。
Takeuchi 表示:“通过模仿人类皮肤韧带结构,并在固体材料中使用特制的 V 形穿孔,我们找到了一种将皮肤与复杂结构粘合的方法。皮肤的天然柔韧性和牢固的粘合方法意味着皮肤可以随机器人的机械部件一起移动,而不会撕裂或剥落。”
该团队认为,采用穿孔方法,而不是以前涉及小钩子或锚的方法,可以附着在几乎任何表面上,同时保持移动自由和灵活性。例如,允许面部表情的灵活性。准备好进入恐怖谷,然后观看下面的视频。
除了弄清楚如何让皮肤移动之外,该项目还教会了研究人员很多关于如何使实验室培育的肤色看起来更人性化的知识。
“[我们]发现了新的挑战,例如表面皱纹和更厚的表皮的必要性,以实现更接近人类的外观,”Takeuchi 解释道。 “我们相信,通过整合汗腺、皮脂腺、毛孔、血管、脂肪和神经,可以创造出更厚、更真实的皮肤。”
不管你信不信,这项研究的目的并不是要揭露你最令人不安的梦境。利用这项技术创造“芯片上的面孔”对于皮肤护理和整形外科技术的研究来说可能具有无价的价值。这是创造更多的可能性之上的。
“活体皮肤可以为机器人带来一系列新的能力,”竹内说。 “自我修复是一件大事——一些化学材料可以自我修复,但它们需要热量、压力或其他信号等触发因素,而且它们也不会像细胞一样增殖。生物皮肤可以像我们的皮肤一样修复轻微的撕裂伤,并且可以添加神经和其他皮肤器官用于传感等。”
拥有像我们的皮肤一样感知热量等事物的能力,意味着机器人可以具有更好的环境意识,并能够以更像人类的方式与其他人和周围环境互动。
新的锚定方法意味着,由于执行器操纵其形状,这张平面可以被诱导微笑。
图片来源:©2024 Takeuchi 等人。 (CC BY-ND)
皮肤的灵活性和活动范围是一回事,另一回事是另一回事。为了实现面部表情,机器人还必须配备执行器来操纵组织作为我们的为我们做。普通人还需要一段时间才能与一个皮肤覆盖、咧着嘴笑的人互动。——尽管如此,也许不久之后,从这项非常规研究中汲取的经验教训就会开始影响下一代抗皱产品。
该研究发表于细胞报告物理科学。









