科学家为生物混合机器人创造了活人皮肤

日本的科学家创造了活人皮肤，这将有助于创造生物混合机器人，这些机器人由活体和人造材料组成。

该方法于6月9日在Matter杂志上发表。

该团队能够给机器人手指赋予皮肤般的质地，以及防水和自愈功能。

东京大学教授竹内章治说：“手指看起来有点‘汗湿’，直接从培养基中取出，”竹内说。“由于手指由电动机驱动，听到电动机的点击声与看起来像真实的手指相吻合，也很有趣。”

科学家一直试图让人形机器人看起来‘真实’，尤其是那些为医疗和服务行业开发的机器人。通过创造人形外观，机器人的沟通效率和可爱度可以提高。

人工硅胶皮肤的局限性

目前机器人使用的人工皮肤通常由硅胶制成，模仿人类外观。但是，它们无法实现真实的细腻质地，如皱纹，并且缺乏皮肤特有的功能。制造活皮肤覆盖机器人也很困难，因为很难将皮肤细胞粘附在动态物体的不平表面上。

竹内继续说：“使用这种方法，你需要有技艺高超的工匠来剪裁和缝制皮肤片。”“为了高效地用皮肤细胞覆盖表面，我们建立了一种组织模制方法，可以直接在机器人上模制皮肤组织，结果是在机器人手指上实现了无缝的皮肤覆盖。”

构建活皮肤

该团队首先将机器人手指浸入一个装有胶原蛋白和人皮肤成纤维细胞溶液的圆柱体中，这两种物质是人体皮肤结缔组织的主要成分。根据竹内的说法，该方法的成功归功于胶原蛋白和成纤维细胞混合物的自然收缩趋势，这使得它收缩并适应手指的形状。

这一层为下一层细胞提供了粘附的基础，这些细胞是人表皮角化细胞，占皮肤最外层的90%。这使得机器人实现了皮肤般的质地和保湿屏障特性。

皮肤表现出足够的强度和弹性，使机器人手指能够弯曲和伸展，外层足够厚，可以用镊子提起并排斥水。这个发展的一个更有趣的方面是，制造的皮肤表现出自愈能力，就像人类皮肤一样。

竹内说：“我们对皮肤组织如何适应机器人表面感到惊讶。”“但是，这项工作只是创造覆盖有活皮肤的机器人的第一步。”

尽管如此，这种活皮肤仍然存在一些挑战。例如，它比自然皮肤弱，需要不断的营养供应和废物清除才能生存。

该团队现在将努力克服这些挑战，方法是将复杂的功能结构与皮肤结合起来，这可能包括毛囊、指甲、感知神经元和汗腺。

竹内说：“我认为活皮肤是给机器人赋予活体生物外观和触感的最终解决方案，因为它与覆盖动物身体的材料完全相同。”