Ilmuwan Menciptakan Kulit Manusia Hidup untuk Biohybrid Robot

Ilmuwan dari Jepang telah menciptakan kulit manusia hidup yang akan membantu dalam pembuatan biohybrid robot, yang terbuat dari bahan hidup dan buatan.

Metode ini dipresentasikan pada 9 Juni di jurnal Matter.

Tim ini berhasil memberikan jari robot dengan tekstur seperti kulit, serta fungsi tahan air dan self-healing.

Shoji Takeuchi adalah profesor di Universitas Tokyo, Jepang.

“Jari itu terlihat sedikit ‘berkeringat’ langsung dari medium kultur,” kata Takeuchi. “Karena jari itu digerakkan oleh motor listrik, juga menarik untuk mendengar suara klik motor yang harmonis dengan jari yang terlihat seperti asli.”

Ilmuwan telah secara konsisten mencoba membuat humanoid robot terlihat ‘asli’, terutama untuk mereka yang dikembangkan untuk berinteraksi dengan manusia di industri kesehatan dan layanan. Dengan menciptakan penampilan yang seperti manusia, efisiensi komunikasi dan kesukaan robot dapat ditingkatkan.

Keterbatasan Kulit Silikon Buatan

Kulit buatan yang dikembangkan untuk robot saat ini biasanya terbuat dari silikon, yang meniru penampilan manusia. Namun, itu tidak mencapai tekstur halus seperti kerutan, dan tidak memiliki fungsi khusus kulit. Ada juga kesulitan dalam membuat lembaran kulit hidup untuk menutupi robot. Sangat sulit untuk membentuknya ke objek dinamis dengan permukaan yang tidak rata.

“Dengan metode itu, Anda harus memiliki tangan seorang pengrajin terampil yang dapat memotong dan menjahit lembaran kulit,” lanjut Takeuchi. “Untuk menutupi permukaan dengan sel kulit secara efisien, kami mengembangkan metode molding jaringan untuk langsung membentuk jaringan kulit di sekitar robot, yang menghasilkan penutupan kulit yang mulus pada jari robot.”

Membangun Kulit Hidup

Tim pertama kali membenamkan jari robot ke dalam silinder yang diisi dengan larutan kolagen dan fibroblas dermal manusia, yang merupakan dua komponen utama yang membentuk jaringan ikat kulit. Menurut Takeuchi, keberhasilan metode ini berkat kecenderungan alami kolagen dan campuran fibroblas yang menyusut dan membentuk jari.

Lapisan ini menyediakan dasar untuk lapisan sel berikutnya untuk menempel, dan sel-sel ini adalah keratinosit epidermal manusia, yang membentuk 90% dari lapisan terluar kulit. Ini memungkinkan robot untuk mencapai tekstur seperti kulit dan sifat penghalang kelembaban.

Kulit itu menunjukkan kekuatan dan elastisitas yang cukup untuk memungkinkan jari robot untuk melengkung dan meregang, dan lapisan terluar cukup tebal untuk diangkat dengan penjepit dan menolak air. Salah satu aspek lain yang lebih menarik dari pengembangan ini adalah bahwa kulit buatan menunjukkan kemampuan untuk self-healing, seperti kulit manusia.

“Kami terkejut dengan seberapa baik jaringan kulit membentuk permukaan robot,” kata Takeuchi. “Namun, pekerjaan ini hanya langkah pertama menuju menciptakan robot yang dilapisi dengan kulit hidup.”

Dengan semua yang dikatakan, masih ada beberapa tantangan dengan jenis kulit hidup ini. Salah satunya, itu lebih lemah daripada kulit alami dan memerlukan pasokan nutrisi konstan dan penghapusan limbah untuk bertahan.

Tim ini sekarang akan berusaha untuk mengatasi tantangan ini dengan menggabungkan struktur fungsional yang canggih dengan kulit, yang dapat mencakup folikel rambut, kuku, neuron sensorik, dan kelenjar keringat.

“Saya pikir kulit hidup adalah solusi ultimate untuk memberikan robot penampilan dan sentuhan makhluk hidup karena itu adalah bahan yang sama yang menutupi tubuh hewan,” kata Takeuchi.