机器人披上“人皮”,会更像人吗?但它肯定能救人

2022年06月26日11:37:15 科学 1286

在影视剧中,和人类非常相像的人形机器人比普通的金属骨架机器人更受欢迎,这些从外观上和人类别无二致的机器人引发了诸多讨论和思考。

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但近日,日本东京大学的科学家通过在机器人手指上制作出活体人类皮肤,让生物混合机器人走进人们日常生活更进一步。该人皮不仅有真人皮肤般的纹理,而且还能防水,更神奇的是能自愈。

能再生、有弹性、触感与人无异

据了解,让机器人看起来像人类一样,是类人机器人的首要任务之一。而为有效地用皮肤细胞覆盖机器人表面,研究人员建立了一种组织模塑方法,直接模塑机器人周围的皮肤组织,从而在其手指上无缝覆盖皮肤。

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在最近,在《细胞》的子刊中的一篇论文,就有一群日本的科学家展示了一根覆盖有“皮肤”的机器人手指。而据说这款覆盖皮肤的机器人手指摸起来的感觉非常像是人类的皮肤。而且,在质感上,比我们常见的硅胶材质好的不是一点半点。

除此以外,这款“皮肤”还有两个特点点非常重要:可以自愈、可以防水。意思就是,附着在机器人上的“皮肤”可以修复自己的伤口和擦伤,就像正常人的皮肤一样。没错!它就是由实打实的、活生生的人类皮肤细胞制作的!

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为了培养出类人的皮肤,教授和他的团队利用了组成人类真皮层的两个关键部分:胶原蛋白和真皮成纤维细胞。当研究小组将机器人手指浸入含有这两种成分的溶液中时,胶原蛋白和成纤维细胞的混合物会在机械指周围收缩并将其紧紧包裹,形成第一层皮肤。

在制作第二层皮肤时,研究人员将成纤维细胞换成了角质形成细胞,也就是是构成表皮的主要细胞成分,占到了人类表皮细胞90%。之后,角质细胞会逐渐粘附在成纤维细胞的底层。至此,机械指的皮肤就做好了。

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人造的“皮肤”具有十分良好的弹性,可以随着机器人手指的移动而拉伸和起皱。以及在被割破后用胶原蛋白敷料进行包扎,在一个培养皿中放置一周后,胶原蛋白绷带已经变形为皮肤。

其实此项研究对于机器人的贡献仅仅是让它看起来更像人,而“人皮”作用最大的部分是在机器人以外领域的医疗领域,用以治疗烧伤的患者。一旦此项技术成熟,那些高度烧伤的患者生还的几率将大大提高,甚至都不用承受毁容之苦。

“人皮”机器人并非首次提出

而与“人皮”机器人思路相同的两位牛津大学的科学家皮埃尔-亚历克西斯和安德鲁·卡尔,他们早在2017年就有了这样的想法。他们想做长着人肉的机器人,他们想用来培养受损的皮肤组织。两位科学家表示,要想做出真正可以工作的肌肉和肌腱移植物,人形机器人将会成为关键工具。

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这个过程看起来就像,在你买一件衣服之前,先找个跟你身量相仿的机器人先替你试穿一遍。这些机器人先替病人“穿”着这些细胞,把这些细胞培养得合规合格之后,就可以移植到病患身上了。

这个人形机器人拥有电活性聚合物材质“柔软机器人组织”。需要培养的肌肉可以附着在它的表面来获得锻炼。此外,它还要在表面覆盖上柔软、可拉伸的传感器来监控生长组织的健康程度。

这种机器人有点像是终结者,金属骨骼上覆盖着人体肌肉、肌腱和皮肤。如果想要制作出真正的人形机器人,我们显然需要使用由细胞组织生成的肌肉骨骼系统,而非弹性聚合物。人体组织具备很强的自我修复能力,也非常适合拉伸与收缩。

虽然这些以想法怪异而诞生的机器人似乎不太容易让人们产生好感,但他们却能实打实的拯救人类。然而,这项技术的前景虽然无限美好,技术落地的难度恐怕也会很高,索菲亚还是祝愿科学家早日攻克难关吧。

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