機器人“活體皮膚”取得新進展:塑造皮膚組織、實現無縫
【環球網綜合報道】據外媒6月13日報道,如果科學家想要製造出更接近人的人形機器人投入到社會中。那麼,技術重點就是需要創建出人類的特征並將它們組成起來。
人形機器人的組成部分,首先是心理層麵。諸如意識、自主性、想象力甚至身體反射等等。第二,實體層麵。諸如流暢的運動動作、眼睛控製、隨意的步態。其中,重要的就是皮膚。對於一個人類來說,柔軟的人體皮膚絕對是不可或缺的一部分。
當地時間上周四,在《物質》雜誌上,日本科學家宣布他們在這方麵取得了一些進展。他們展示了一個機器人手指,上麵覆蓋著“活體皮膚”,也就是由真實地生活的人類細胞製成的皮膚原型。
東京大學教授竹內昭二(Shoji Takeuchi)在一份聲明中表示:“我認為活體皮膚是賦予機器人生物外觀和觸感的終極解決方案,因為它與覆蓋動物身體的材料完全相同。”
這(zhe)種(zhong)材(cai)料(liao)不(bu)僅(jin)與(yu)人(ren)類(lei)皮(pi)膚(fu)相(xiang)似(si),摸(mo)起(qi)來(lai)也(ye)像(xiang)人(ren)的(de)皮(pi)膚(fu)。同(tong)時(shi)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)還(hai)表(biao)示(shi),由(you)於(yu)它(ta)是(shi)由(you)真(zhen)正(zheng)的(de)皮(pi)膚(fu)細(xi)胞(bao)製(zhi)成(cheng)的(de),它(ta)還(hai)可(ke)以(yi)自(zi)我(wo)修(xiu)複(fu)並(bing)且(qie)是(shi)防(fang)水(shui)的(de)。附(fu)著(zhe)在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang),這(zhe)種(zhong)皮(pi)膚(fu)片(pian)可(ke)以(yi)修(xiu)複(fu)自(zi)己(ji)的(de)割(ge)傷(shang)和(he)擦(ca)傷(shang),就(jiu)像(xiang)正(zheng)常(chang)的(de)人(ren)類(lei)皮(pi)膚(fu)一(yi)樣(yang)。
然而,盡管竹內昭二表示該團隊稱:“對皮膚組織與機器人表麵的貼合程度感到驚訝”。但研究人員補充說,“這項工作隻是創造覆蓋有活體皮膚的機器人的第一步。”新開發的機器人皮膚仍然沒有天然皮膚那麼堅固,需要外部幫助才能維持自身。更進一步,研究小組還打算添加毛囊、指甲和真實的汗腺,使床單更加逼真。
目mu前qian,竹zhu內nei昭zhao二er的de主zhu要yao任ren務wu仍reng然ran專zhuan注zhu於yu構gou建jian這zhe種zhong類lei人ren機ji器qi人ren皮pi膚fu。現xian階jie段duan,在zai製zhi作zuo人ren造zao生sheng物wu時shi使shi用yong的de矽gui膠jiao皮pi膚fu還hai無wu法fa模mo仿fang人ren類lei的de外wai觀guan。但dan是shi,為wei了le提ti高gao與yu機ji器qi人ren的de親qin和he力li和he親qin緣yuan關guan係xi,我wo們men需xu要yao讓rang它ta們men盡jin可ke能neng接jie近jin人ren類lei。這zhe是shi一yi個ge難nan題ti,需xu要yao打da破po常chang規gui並bing朝chao著zhe不bu同tong的de方fang向xiang進jin行xing創chuang新xin。
zhuneizhaoerhaibiaoshi,qitachuangzaorenleipifudechangshiyequdeleyouxiandechenggong,yinweitamenxuyaoshuliandegongjiangqiegehejiancaishiyanshipeiyangdepifu,yishiqishihejiqirenshouzhi。“weileyouxiaodiyongpifuxibaofugaibiaomian,womenjianlileyizhongzuzhichengxingfangfa,zhijiezaijiqirenzhouweisuzaopifuzuzhi,congerzaijiqirenshouzhishangshixianwufengpifufugai。”
如ru何he構gou建jian人ren形xing機ji器qi人ren皮pi膚fu?該gai團tuan隊dui采cai用yong標biao準zhun的de機ji械xie手shou指zhi,然ran後hou將jiang其qi浸jin入ru一yi個ge裝zhuang有you特te殊shu溶rong液ye的de圓yuan柱zhu體ti中zhong,該gai溶rong液ye為wei生sheng長chang活huo皮pi膚fu提ti供gong了le合he適shi的de條tiao件jian。這zhe種zhong溶rong液ye充chong滿man了le膠jiao原yuan蛋dan白bai,一yi種zhong有you助zhu於yu皮pi膚fu彈dan性xing和he彈dan性xing的de蛋dan白bai質zhi,以yi及ji所suo謂wei的de“人類真皮成纖維細胞”。這兩種成分共同構成了傳統的皮膚組織。
接(jie)下(xia)來(lai),膠(jiao)原(yuan)蛋(dan)白(bai)和(he)成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)胞(bao)混(hun)合(he)物(wu)在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)手(shou)指(zhi)周(zhou)圍(wei)收(shou)縮(suo),像(xiang)皮(pi)膚(fu)底(di)漆(qi)一(yi)樣(yang)緊(jin)緊(jin)地(di)覆(fu)蓋(gai)它(ta)。這(zhe)是(shi)第(di)一(yi)層(ceng)皮(pi)膚(fu)。接(jie)下(xia)來(lai)的(de)是(shi)第(di)二(er)層(ceng),研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)將(jiang)成(cheng)纖(xian)維(wei)細(xi)胞(bao)換(huan)成(cheng)了(le)一(yi)種(zhong)稱(cheng)為(wei)人(ren)類(lei)表(biao)皮(pi)角(jiao)質(zhi)形(xing)成(cheng)細(xi)胞(bao)的(de)新(xin)型(xing)細(xi)胞(bao)係(xi),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)細(xi)胞(bao)約(yue)占(zhan)我(wo)們(men)身(shen)體(ti)最(zui)外(wai)層(ceng)皮(pi)膚(fu)的(de) 90%。最後,一旦角質形成細胞粘附到成纖維細胞引物上,該機製就非常完整了。
盡jin管guan該gai團tuan隊dui的de原yuan型xing仍reng處chu於yu早zao期qi階jie段duan,但dan它ta可ke能neng是shi下xia一yi代dai機ji器qi人ren技ji術shu向xiang前qian邁mai出chu的de有you希xi望wang的de一yi步bu。該gai團tuan隊dui甚shen至zhi暗an示shi他ta們men的de活huo體ti皮pi膚fu概gai念nian有you朝chao一yi日ri可ke能neng會hui深shen入ru到dao人ren形xing機ji器qi人ren構gou造zao的de心xin理li方fang麵mian,那na就jiu是shi添tian加jia感gan覺jiao神shen經jing元yuan。換huan句ju話hua說shuo,他ta們men認ren為wei可ke能neng有you一yi種zhong方fang法fa可ke以yi將jiang其qi硬ying連lian接jie到dao未wei來lai的de機ji器qi人ren大da腦nao。然ran而er,製zhi造zao一yi個ge類lei似si人ren類lei的de機ji器qi人ren大da腦nao可ke以yi說shuo是shi最zui大da的de挑tiao戰zhan。
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