Zinātnieki ir izstrādājuši 'dzīvo' ādu robotiem, un tas ir diezgan kaut kas

Robota pirksts, kas pārklāts ar dzīvu ādu, barības vielu pildītā barotnē. (Šoji Takeuči)

No Talos , milzu bronzas automāts, kas sargāja princesi Eiropā sengrieķu mītos, ciloniem un terminatoriem, ideja par mākslīgiem cilvēkiem mūs ir fascinējusi un raisījusi jau gadsimtiem ilgi.

Tagad mēs esam tuvāk nekā jebkad agrāk, lai panāktu, ka robots izskatās ļoti līdzīgs cilvēkam, attīstot dzīvu robotu ādu. Šī nepatīkamā izskata viela ir ūdens atgrūdoša, pašatveseļojoša, un tās tekstūra ir tāda pati kā mūsu pašu ādai.

Jo tas patiesībā ir izgatavots no cilvēka ādas šūnām.



'Es domāju, ka dzīvā āda ir labākais risinājums, lai robotiem piešķirtu dzīvu radījumu izskatu un pieskārienu, jo tas ir tieši tāds pats materiāls, kas pārklāj dzīvnieku ķermeņus.' teica Tokijas Universitātes audu inženieris Šodži Takeuči.

Pētnieki ir veiksmīgi pārklājuši trīs locītavu, funkcionējošu robota pirkstu ar šīs laboratorijā audzētās ādas prototipu.

'Pirksts izskatās nedaudz 'svīdis' tieši no barotnes,' saka Takeuči. 'Tā kā pirkstu darbina elektromotors, ir arī interesanti dzirdēt motora klikšķināšanas skaņas harmonijā ar pirkstu, kas izskatās gluži kā īsts.'

Iepriekšējie mēģinājumi uzpotēt ādu uz robotu virsmām ir izrādījušies sarežģīti, tāpēc Tokijas Universitātes audu inženieris Michio Kawai un kolēģi izvēlējās pieeju, kas ļauj ādai uzaugt uz ierīces.

'Ir grūti sagriezt, pielīmēt vai sašūt ādas ekvivalenta galapunktus, nesabojājot mīkstos, trauslos audus,' savā ziņojumā skaidro Kawai un komanda. papīrs .

Tā vietā viņi iemērca robotu struktūru kolagēna šķīdumā un ādas fibroblasts – šūnas, kas ražo olbaltumvielas, kas veido mūsu ādas strukturālo matricu. Tās ir galvenās ādas saistaudu daļas.

Pēc tam viņi pārklāja šo grunts slāni ar epidermas šūnām ( keratinocīti ), mūsu visattālākā ādas slāņa galvenā sastāvdaļa. Bez šī papildu slāņa materiālam nebūtu tādas pašas ūdens atgrūšanas kā dzīvniekiem.

Zemāk redzamajā kadrā elektrostatiski lādētā polistirola lodītes pielīp pie pirksta bez epidermas, padarot pirkstam grūtāk manipulēt.

Lai gan lipīgais materiāls spēj izturēt atkārtotu robota pirkstu kustību izstiepšanu un saraušanos, tas joprojām ir daudz vājāks par cilvēka ādu. Komanda ierosina lielāku kolagēna koncentrāciju sākotnējā šķīdumā, kā arī turpmāka šūnu nobriešana to var uzlabot.

Jāatzīmē, ka mākslīgo ādu var izārstēt arī ar kolagēna saiti, ko dzīvās šūnas ņem un integrē savā sistēmā, lai palīdzētu novērst bojājumus.

Lai gan rezultāti ir diezgan pārsteidzoši, laboratorijā audzētie audi joprojām ir ļoti ierobežoti. Tas nevar ilgi pastāvēt ārpus tā uzturvielu šķīduma – tāpat kā mūsu ādai, tai ir nepieciešama pastāvīga ūdens padeve, lai izvairītos no izžūšanas, bet mākslīgajiem ādas slāņiem trūkst sarežģīto asinsrites un sviedru dziedzeru sistēmu komponentu, lai nodrošinātu šādu mitrināšanu.

'Perfūzijas kanālu veidošana dermā un zem tās, kas ir līdzvērtīgi asinsvadu imitācijai ūdens piegādei, kā arī svīšanas dziedzeru integrēšana ādas ekvivalentā ir svarīgi virzieni turpmākajiem pētījumiem,' Kawai un kolēģi. rakstīt .

Viņi arī ierosina pievienot 'nervus' un sensorus, lai laboratorijā ražotā āda varētu būt daudz talantīga, tāpat kā mūsu, kas kalpo gan kā aizsardzība, gan maņu orgāns.

'Mēs esam pārsteigti par to, cik labi ādas audi atbilst robota virsmai.' saka Takeuči. 'Bet šis darbs ir tikai pirmais solis ceļā uz robotu radīšanu, kas pārklāti ar dzīvu ādu.'

Pētnieki cer, ka, padarot robotus cilvēciskākus, tie palīdzēs mums ar tiem sazināties un viņiem vairāk patikt, lai viņi varētu labāk sazināties ar mums, strādājot medicīnas, aprūpes un pakalpojumu nozarēs. (Tas ir, protams, ja mēs varam virzīt mākslīgos humanoīdus tālāk parneparastā ieleja.)

'Šie atklājumi parāda paradigmas maiņas potenciālu no tradicionālās robotikas uz jauno biohibrīda robotikas shēmu, kas izmanto gan dzīvo materiālu, gan mākslīgo materiālu priekšrocības,' secina pētnieki.

Viņu pētījumi tika publicēti Matērija .

Populārākas Kategorijas: Sabiedrību , Vidi , Fizika , Neklasificēts , Veselība , Dabu , Daba , Tech , Viedoklis , Skaidrotājs ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.