Guffent robotfjes kan smile og er laget med dyrket menneskehud

Levende hud festet til mekanikk lar roboten smile. (Bilde: Skjermdump fra video. Michio Kawai, m. fl., 2024)

Forskere i Japan har funnet en metode for å feste hud til en robot.

Et rosa fjes laget av levende hud skjærer en grimase. Munnvikene trekkes opp i et smil. 

Dyrket hud kan gjøre menneskelignende roboter mer livaktige og har en fordel ved at den kan reparere seg selv, ifølge en ny studie. 

Foreløpig ser det mer ut som noe tatt ut fra en skrekkfilm. 

Forskere ved University of Tokyo har jobbet med en ny metode for å feste den levende huden til et underlag. De har tatt inspirasjon fra hvordan ekte hud festes til vev. 

– Den naturlige fleksibiliteten til huden og den sterke metoden for å feste den betyr at huden kan bevege seg med de mekaniske komponentene i en robot uten å rives i stykker eller skrelles av. 

Behov for bedre feste

Det er mange som jobber med å lage roboter som minner om mennesker. Blant annet er det flere som forsker på mimikk og det ytterste laget på roboten. 

Menneskeaktige roboter er ofte kledd med kunstig hud laget av silikon.

Forskerne i Japan tar det altså et steg videre og jobber med hud som er dyrket frem fr amenneskeceller på laboratoriet. 

De samme forskerne har tidligere laget en robotfinger med dyrket hud.

Det resulterte i et hudlag som var sterkt, fleksibelt og vanntett, ifølge den tidligere saken på ung.forskning.no.

Men Professor Shoji Takeuchi så behovet for å finne en bedre metode for å feste huden til underlaget. Det forteller han i en pressemelding fra University of Tokyo. 

Tidligere metoder gikk ut på å feste huden med små ankere eller kroker. Men dette hadde begrensninger, og oppsettet kan bli ødelagt ved bevegelse. 

V-formede hull

Den nye metoden går ut på å feste huden via små V-formede hull i underlaget. 

Forskerne fylte hullene med en gel som inneholdt kollagen. De fikk kollagenet til å fordele seg ved hjelp av vanndampbasert plasmabehandling. 

Kollagenet lagde fester mellom huden og underlaget.  

– Å manipulere mykt, vått biologisk vev under utviklingsprosessen er mye vanskeligere enn folk utenfor feltet kanskje tror. For eksempel, hvis det ikke holdes sterilt, kan bakterier komme inn og vevet vil dø, sier Takeuchi.

Metoden var inspirert av hvordan ekte hud er festet med ligamenter. (Illustrasjon: 2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND)

– Innovativ studie 

Forskerne festet huden til en 3D-modell av et ansikt og til en 2D-modell med enkel mekanikk som skapte en smile-grimase. 

– Studien er et innovativt bidrag til problemet med å forankre kunstig hud til det underliggende materialet, sier professor Kevin Lynch til The New York Times. 

Han er direktør for Center for Robotics and Biosystems ved Northwestern University.

Levende hud har den fordelen at det kan reparere seg selv etter små skader med litt hjelp.  

– Levende hud kan hjelpe oss å oppnå den hellige gral av selvhelbredende hud i biohybride roboter, sier Lynch. 

Forskerne festet den dyrkede huden til to modeller. (Foto: 2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND)

Behøver næring og væske 

Et spørsmål er om det vil bli praktisk mulig eller ønskelig, å bruke levende hud. 

Studien sier ikke noe om hvordan huden skal kunne reparere seg selv uten hjelp utenfra, påpeker Lynch. 

Videre vil huden kreve næring for at cellene skal overleve. 

– For det første må vi forbedre holdbarheten og levetiden til den dyrkede huden når den påføres roboter, spesielt ved å adressere problemer knyttet til nærings- og fuktighetstilførsel, Shoji Takeuchi til LiveScience. 

– Dette kan innebære utvikling av integrerte blodkar eller andre systemer i huden. 

Referanse: 

Michio Kawai, Minghao Nie, Haruka Oda & Shoji Takeuchi: «Perforation-type anchors inspired by skin ligament for robotic face covered with living skin», Cell Reports Physical Science, 25. juni 2024.