Bilim İnsanları Biyo-Hibrit Robotlar için Yaşayan İnsan Derisi Oluşturdu

Japonya’dan bilim insanları, biyo-hibrit robotların oluşturulmasına yardımcı olacak yaşayan insan derisi yarattı. Bu robotlar, hem yaşayan hem de yapay malzemelerden oluşuyor.

Bu yöntem 9 Haziran’da Matter dergisinde sunuldu.

Araştırmacılar, bir robot parmağına deri benzeri bir tekstür, su itici ve self-healing fonksiyonlar kazandırdı.

Shoji Takeuchi, Tokyo Üniversitesi’nde profesör.

“Parmağın görünümü slightly ‘terli’ gibi görünüyor” diyor Takeuchi. “Parmak, elektrik motoru tarafından çalıştırıldığı için, gerçek bir parmak gibi görünen bir parmakla motorun tık tık seslerini duymak da ilginç.”

Bilim insanları, humanoid robotların ‘gerçek’ görünmesini sağlamak için sürekli çalışıyorlar, özellikle de sağlık ve hizmet sektörlerinde insanlarla etkileşime girebilen robotlar için. İnsan benzeri bir görünüm yaratmak, robotların iletişim verimliliğini ve beğenilirliğini artırabilir.

Yapay Silikon Derisinin Sınırlamaları

Şu anda robotlar için geliştirilen yapay deri genellikle silikondan yapılmıştır ve insan görünümünü taklit eder. Ancak gerçekçi ince dokuları, kırışıklıkları elde edemez ve deri özgü özel fonksiyonlara sahip değildir. Ayrıca, robotları kaplamak için yaşayan deri levhaları üretme konusunda sınırlı bir başarı elde edilmiştir. Eğriler ve düzensiz yüzeylere sahip dinamik nesneleri kaplamak çok zordur.

“Bu yöntemle, deri levhalarını kesip robotun üzerine uyacak şekilde düzenleyebilecek bir zanaatkârın eline ihtiyacınız var” diye devam ediyor Takeuchi. “Deri hücreleriyle yüzeyleri verimli bir şekilde kaplamak için, doğrudan robota deri doku oluşturmak için bir doku kalıplama yöntemi geliştirdik ve bu, robot parmağında kusursuz bir deri örtüsü sağladı.”

Yaşayan Derinin Oluşturulması

Araştırmacılar, robot parmağını önce kollajen ve insan dermal fibroblastları içeren bir çözelti ile dolu bir silindirin içine daldırdı. Takeuchi’ye göre, yöntemin başarısı, kollajen ve fibroblast karışımının doğal olarak küçülme eğilimine bağlıdır ve bu da karışımın parmağa uyum sağlaması sonucunu doğurur.

Bu katman, sonraki hücre tabakasının yapışmasına temel oluşturur ve bu hücreler, insan epidermal keratinositlerdir ve cildin en dıştaki katmanının %90’ını oluşturur. Bu, robota deri benzeri bir tekstür ve nem bariyeri özellikleri kazandırır.

Deri, robot parmağının kıvrılmasına ve gerilmesine yeterli güç ve esneklik gösterdi ve en dış katman, sufle ile kaldırılabilecek kadar kalın ve su iticiydi. Bu gelişmenin daha da ilginç bir yönü, oluşturulan derinin, insan derisi gibi, self-healing yeteneği göstermesidir.

“Robotun yüzeyine deri dokusunun ne kadar iyi uyum sağladığını görmek bizi şaşırttı” diyor Takeuchi. “Ancak bu, yaşayan deri ile kaplı robotlar oluşturmanın ilk adımı.”

Bununla birlikte, bu tür yaşayan deri ile ilgili hala bazı zorluklar var. Örneğin, doğal deriden daha zayıf ve hayatta kalabilmek için sürekli bir besin kaynağı ve atık giderme sistemi gerektiriyor.

Araştırmacılar, şimdi bu zorlukları, deri ile birlikte gelişmiş fonksiyonel yapılar birleştirmeye çalışarak aşmaya çalışacaklar; bunlar, saç folikülleri, tırnaklar, duyusal nöronlar ve ter bezleri olabilir.

“Yaşayan derinin, robotlara canlı yaratıkların görünümü ve dokusunu vermek için ultimate çözüm olduğuna inanıyorum, çünkü hayvan vücudunu kaplayan aynı malzemedir” diyor Takeuchi.