Científicos crean piel humana viva para robots biohíbridos

Científicos de Japón han creado piel humana viva que ayudará en la creación de robots biohíbridos, que están hechos de materiales vivos y artificiales.

El método se presentó el 9 de junio en la revista Matter.

El equipo pudo dar a un dedo robótico una textura similar a la piel, así como funciones de repelencia al agua y auto-curación.

Shoji Takeuchi es profesor en la Universidad de Tokio, Japón.

“El dedo parece un poco ‘sudoroso’ directamente desde el medio de cultivo”, dice Takeuchi. “Dado que el dedo está impulsado por un motor eléctrico, también es interesante escuchar los sonidos de clic del motor en armonía con un dedo que parece exactamente como uno real”.

Los científicos han estado tratando consistentemente de hacer que los robots humanoides parezcan ‘reales’, especialmente para aquellos que se desarrollan para interactuar con humanos en la atención médica y las industrias de servicios. Al crear una apariencia humana, la eficiencia de la comunicación y la simpatía de la robótica pueden mejorar.

Limitaciones de la piel de silicón artificial

La piel artificial desarrollada para los robots actuales generalmente está hecha de silicón, que imita la apariencia humana. Sin embargo, no logra texturas delicadas realistas como arrugas, y carece de funciones específicas de la piel. También ha habido un éxito limitado en la fabricación de hojas de piel vivas para cubrir robots. Es muy difícil adaptarlas a objetos dinámicos con superficies irregulares.

“Con ese método, tienes que tener las manos de un artesano habilidoso que pueda cortar y confeccionar las hojas de piel”, continúa Takeuchi. “Para cubrir eficientemente las superficies con células de piel, establecimos un método de moldeado de tejido para moldear directamente el tejido de la piel alrededor del robot, lo que resultó en una cobertura de piel sin costuras en un dedo robótico”.

Construyendo la piel viva

El equipo primero sumergió el dedo robótico en un cilindro lleno de una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos, que son dos de los componentes principales que componen los tejidos conectivos de la piel humana. Según Takeuchi, el éxito del método se debe a la tendencia natural de encogimiento de la mezcla de colágeno y fibroblastos, que hace que se encoger y se adapte al dedo.

Esta capa proporciona la base para que la siguiente capa de células se adhiera, y estas células son queratinocitos epidérmicos humanos, que componen el 90% de la capa más externa de la piel. Esto permite al robot lograr una textura similar a la piel y propiedades de barrera de retención de humedad.

La piel demostró suficiente fuerza y elasticidad para permitir que el dedo robótico se curvara y estirara, y la capa más externa era lo suficientemente gruesa como para ser levantada con pinzas y repeler el agua. Uno de los aspectos más interesantes de este desarrollo es que la piel creada demostró una capacidad para auto-curarse, al igual que la piel humana.

“Estamos sorprendidos por lo bien que el tejido de la piel se adapta a la superficie del robot”, dice Takeuchi. “Pero este trabajo es solo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos con piel viva”.

Con todo esto dicho, todavía hay algunos desafíos con este tipo de piel viva. Por un lado, es más débil que la piel natural y requiere un suministro constante de nutrientes y eliminación de desechos para sobrevivir.

El equipo ahora buscará superar estos desafíos incorporando estructuras funcionales sofisticadas con la piel, que podrían incluir folículos pilosos, uñas, neuronas sensoriales y glándulas sudorales.

“Creo que la piel viva es la solución definitiva para dar a los robots la apariencia y el tacto de criaturas vivas, ya que es exactamente el mismo material que cubre los cuerpos de los animales”, dice Takeuchi.