Cientistas Criam Pele Humana Viva para Robôs Biohíbridos

Cientistas do Japão criaram pele humana viva que ajudará na criação de robôs biohíbridos, feitos de materiais vivos e artificiais.

O método foi apresentado em 9 de junho na revista Matter.

A equipe conseguiu dar a um dedo robótico uma textura semelhante à pele, além de funções repelentes à água e auto-cicatrizantes.

Shoji Takeuchi é professor na Universidade de Tóquio, Japão.

“O dedo parece um pouco ‘suado’ logo após sair do meio de cultura,” diz Takeuchi. “Como o dedo é impulsionado por um motor elétrico, também é interessante ouvir os sons de clique do motor em harmonia com um dedo que parece um real.”

Cientistas vêm tentando consistentemente fazer robôs humanoides parecerem ‘reais’, especialmente aqueles desenvolvidos para interagir com humanos em setores de saúde e serviços. Ao criar uma aparência humana, a eficiência da comunicação e a simpatia dos robôs podem ser melhoradas.

Limitações da Pele de Silicone Artificial

A pele artificial desenvolvida para os robôs atuais é geralmente feita de silicone, que imita a aparência humana. No entanto, não alcança texturas delicadas realistas como rugas e falta funções específicas da pele. Também houve pouco sucesso na fabricação de folhas de pele vivas para cobrir robôs. É muito difícil adaptá-las a objetos dinâmicos com superfícies irregulares.

“Com esse método, você precisa ter as mãos de um artesão habilidoso que possa cortar e ajustar as folhas de pele,” continua Takeuchi. “Para cobrir superfícies com células de pele de forma eficiente, estabelecemos um método de moldagem de tecido para moldar diretamente o tecido de pele ao redor do robô, o que resultou em uma cobertura de pele sem costuras em um dedo robótico.”

Construindo a Pele Viva

A equipe primeiro submergiu o dedo robótico em um cilindro cheio de uma solução de colágeno e fibroblastos dérmicos humanos, que são dois dos principais componentes que compõem os tecidos conjuntivos da pele humana. De acordo com Takeuchi, o sucesso do método se deve à tendência natural de encolhimento da mistura de colágeno e fibroblastos, que faz com que ela encolha e se adapte ao dedo.

Essa camada fornece a base para a próxima camada de células aderirem, e essas células são queratinócitos epidérmicos humanos, que compõem 90% da camada mais externa da pele. Isso permite que o robô atinja uma textura semelhante à pele e propriedades de barreira de retenção de umidade.

A pele demonstrou força e elasticidade suficientes para permitir que o dedo robótico se curvasse e esticasse, e a camada mais externa era espessa o suficiente para ser levantada com pinças e repelir água. Um dos outros aspectos mais interessantes desse desenvolvimento é que a pele fabricada demonstrou uma capacidade de auto-cicatrização, assim como a pele humana.

“Ficamos surpresos com quão bem o tecido de pele se adapta à superfície do robô,” diz Takeuchi. “Mas esse trabalho é apenas o primeiro passo para criar robôs cobertos com pele viva.”

Com tudo isso dito, ainda existem alguns desafios com esse tipo de pele viva. Por um lado, é mais fraca do que a pele natural e requer um suprimento constante de nutrientes e remoção de resíduos para sobreviver.

A equipe agora buscará superar esses desafios incorporando estruturas funcionais sofisticadas à pele, que podem incluir folículos pilosos, unhas, neurônios sensoriais e glândulas sudorais.

“Acho que a pele viva é a solução definitiva para dar aos robôs a aparência e o toque de criaturas vivas, pois é exatamente o mesmo material que cobre os corpos dos animais,” diz Takeuchi.