Los científicos japoneses encuentran la manera de proporcionar a los robots una piel viva que se cura a sí misma

Durante años, los robots biohíbridos que consisten en elementos orgánicos y artificiales han estado en el centro de numerosas visiones de ciencia ficción, influyendo en los desarrollos robóticos actuales, desde héroes de acción hasta malvados asesinos, y planteando el dilema ético de si la vida realmente debe cruzarse con el mundo de máquinas tanto.

Parece que aquellos que temen el escenario de un levantamiento de máquinas indistinguibles de los humanos pueden dormir bien por ahora, pero los científicos japoneses están dando un paso en esa dirección al crear piel humana viva para robots.

Según una nueva investigación publicada en la revista Matter esta semana, la tecnología proporcionó un dedo robótico con una textura similar a la piel, así como propiedades repelentes al agua y de autocuración.

“El dedo se ve ligeramente ‘sudoroso’ directamente del medio de cultivo”, dijo el primer autor Shoji Takeuchi, profesor de la Universidad de Tokio, en un comunicado de prensa de Eurekalert .

“Dado que el dedo es impulsado por un motor eléctrico, también es interesante escuchar los chasquidos del motor en armonía con un dedo que parece uno real”.

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Piel viva en un robot
© Foto: Materia / Takeuchi et. Alabama.

De hecho, uno de los principales objetivos de los robots humanoides que con frecuencia se encargan de interactuar con humanos en las industrias de servicios y atención de la salud es parecer “reales” como una persona viva. Una apariencia más humana ayudaría con la comunicación y la simpatía entre el público.

Si bien la piel de silicona contemporánea para robots puede parecerse a la piel humana en apariencia, carece de funciones específicas de la piel y texturas delicadas como las arrugas. Además, las láminas de piel viva existentes para cubrir robots también han tenido un éxito limitado debido a la dificultad de adaptarlas a objetos dinámicos con superficies irregulares, según la investigación.

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Ilustración conceptual y proceso de fabricación de la “piel viva de un robot” propuesta
© Foto: Materia / Takeuchi et al.

Takeuchi sugirió que con la nueva tecnología, uno tiene que “tener las manos de un artesano experto que pueda cortar y adaptar las láminas de piel”.
“Para cubrir de manera eficiente las superficies con células de la piel, establecimos un método de moldeado de tejido para moldear directamente el tejido de la piel alrededor del robot, lo que dio como resultado una cobertura de piel sin costuras en un dedo robótico”, agregó el científico.

Los científicos comenzaron sumergiendo el dedo robótico en un cilindro lleno de una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos, los dos componentes principales que forman los tejidos conectivos de nuestra piel. Takeuchi atribuyó el éxito del estudio a la propensión inherente a encogerse de la mezcla de colágeno y fibroblastos, que se encogió y se adaptó firmemente al dedo.

Esta capa, similar a las imprimaciones de pintura, proporcionó una base sólida para la siguiente capa de células, los queratinocitos epidérmicos humanos. Estas células comprenden aproximadamente el 90% de la capa exterior de la piel, lo que le da al robot una sensación similar a la de la piel y cualidades de retención de la humedad.

La piel desarrollada era lo suficientemente fuerte y flexible para soportar los rápidos movimientos del dedo robótico que se enrosca y se estira. La capa superior era lo suficientemente gruesa como para quitarla con pinzas y resistir el agua, proporcionando una variedad de beneficios en actividades especializadas como el manejo de espuma de poliestireno microscópica cargada electrostáticamente, un material de embalaje común.

Con el uso de un vendaje de colágeno que se transformó progresivamente en la piel y pudo soportar movimientos articulares repetidos, la piel creada podría incluso curarse a sí misma como la de los humanos, afirmaron los investigadores.

La piel creada es significativamente más débil que la piel normal y no puede vivir durante largos períodos de tiempo sin alimentación regular y eliminación de desechos.

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Evaluación histológica y funcional del equivalente de piel fabricado;
© Foto: Materia / Takeuchi et al.

Según los informes, Takeuchi y sus colegas están listos para trabajar para remediar esas preocupaciones al incluir componentes funcionales más complejos en la piel, como neuronas sensoriales, folículos pilosos, uñas y glándulas sudoríparas.

Sin embargo, los investigadores advierten que el robot que utiliza el nuevo material similar a la piel no debe usarse en un ambiente seco en su estado actual, porque incluso la piel humana no puede estar expuesta a un ambiente seco durante un período prolongado sin suficiente suministro de agua. del sistema circulatorio y humectación localizada de la producción de glándulas sudoríparas.

“Para evitar tal secado, la construcción de canales de perfusión dentro y debajo de la dermis equivalentes a imitar los vasos sanguíneos para suministrar agua, así como la integración de las glándulas sudoríparas en el equivalente de la piel, son direcciones importantes para futuras investigaciones”, dice la investigación.

En segundo lugar, la piel cultivada tiene el potencial de ser un material de recubrimiento de robot multifuncional porque puede servir como matriz para muchas actividades biológicas que requieren dichos materiales, como la detección y el control de la temperatura.

“Creo que la piel viva es la solución definitiva para dar a los robots el aspecto y el tacto de los seres vivos, ya que es exactamente el mismo material que cubre los cuerpos de los animales”, argumentó Takeuchi.

El estudio, según sus autores, representa un “gran paso” hacia los robots biohíbridos que combinan componentes vivos y artificiales. Takeuchi y su equipo creen que los robots biohíbridos tendrían mayores capacidades sensoriales, conversión de energía extremadamente eficiente, autoorganización y funciones de autorreparación, todo lo cual es difícil de lograr solo con materiales artificiales.

Estos hallazgos, creen, marcarán el comienzo de una nueva era de robots biohíbridos.

sk



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