Forskare har lyckats skapa levande hud för robotar

Wendy Zhou, Journalist
@uxconnections

Idén om att skapa humanoider har funnits länge. Humanoider är robotar skapta i människans avbild genom replikation av mänskligt utseende och funktion. Forskning och utveckling kring replikation fortsätter att avancera. En av de senaste uppfinningarna, som är värd att uppmärksamma, är skapandet av levande hud för robotar. Denna uppfinning kan vara ett betydande steg mot att utveckla verkliga humanoider.

Vad är humanoider?

Humanoider är robotar som är designade för att likna människor. Dessa kan utföra sysslor och interagera med människor i miljöer såsom vård, omsorg, och service. För att kunna utföra sådana uppgifter behöver robotar ett människoliknande utseende för att optimera informationsutbyte och för att bli omtyckta. 

Utöver att humanoider behöver en kroppsbyggnad likt människan, är det av all fördel om de också har ett täckande material som imiterar mänsklig hud, inklusive självläkande förmågor och förmåga att registrera sensoriska intryck såsom temperaturer. Tidigare har silikongummi använts för att täcka huden på humanoider för att ge dem ett människoliknande utseende, men gummi saknar många funktioner som huden har, till exempel självläkning. Det är denna utmaning som den japanska forskargruppen på University of Tokyo ville lösa i studien publicerad den 9 juni 2022.

Levande hud på robotar 

Bild: Living skin on a robot

I studien publicerad i Matter, presenterar den japanska forskargruppen sina upptäckter inom skapandet av levande hud för robotar. Forskningsgruppen har lyckats ta fram en metod som gör det möjligt att generera ett lager täckande hud på 3D-objekt, mer specifikt, ett robotfinger. Huden de lyckats skapa har till och med självläkande egenskaper, likt mänsklig hud, och är dessutom vattenavvisande.

I ett uttalande förklarar studieledaren Shoji Taakeuchi att “Our creation is not only soft like real skin but can repair itself if cut or damaged in some way,” och vidare “…we imagine it could be useful in industries where in situ repairability is important as are human-like qualities, such as dexterity and a light touch.”

Huden som forskningsgruppen lyckats skapa är konstruerad av mänskliga celler i kombination med strukturella biomaterial som kollagen. Materialkombinationen har använts tidigare för att skapa hud, men framförallt i form av tvådimensionella ark som varit svåra att anpassa till 3D-strukturer.  

I rapporten förklarar forskarna att metoden involverade att doppa robotfingret i en kollagenhydrogel som innehöll den huvudsakliga celltypen som finns i hudens bindvävnad. Beläggningen på robotfingret fick sedan utvecklas, “during which time the fibroblasts spread throughout the collagen and caused the gel to shrink.”. Beläggningen anslöt sig därefter tätt till robotfingret och skapade en ‘primer coat’ som forskarna kunde använda sig av för att lägga in epidermal keratinocytes. Detta är  v den mest vanliga cellen i det yttersta hudlagret på mänsklig hud.

Efter att hudlagret fått utveckla sig ytterligare, utförde forskarna en serie experiment för att testa dess struktur och förmågor. Testerna visade på att hudlagret är elastiskt nog för ett rörligt robotfinger och att det var vattenavvisande. Det kunde även läka sig själv om man tillför sårområden med ett extra lager kollagen.

Förbättringsområden

Den levande hunden är dock långt från att vara identisk med autentisk hud på en människa. Den har bland annat ingen blodtillförsel, vilket betyder att forskarna manuellt behöver kontinuerligt tillföra färska näringsämnen och ta bort restprodukter. Huden har heller inte svettkörtlar, hårsäckar, eller sensoriska förmågor att registrera tryck och värme. Forskarna menar dock på att det är en bra början, och de planerar att expandera funktionaliteten. 

Det kommer troligtvis ta ett tag innan forskare lyckas replikera alla attribut av mänsklig hud på robotar. Dock med denna uppfinning kan enligt forskarna leda till ett potentiellt paradigmskifte från traditionell robotik till den nya typen av biohybrid robotik som tar vara på fördelarna med både levande och artificiella material. Denna upptäckt kan även potentiellt leda oss till framgångsrikt skapande av humanoider i mänsklig avbild.

UX Connections, the UX design agency with UX/UI consultants to help your digital product succeed.