الأخبار التكنولوجية والاستعراضات والنصائح!

العلماء يصنعون جلدًا بشريًا حيًا للروبوتات الهجينة الحيوية

ستساعدك المقالة التالية: العلماء يصنعون جلدًا بشريًا حيًا للروبوتات الهجينة الحيوية

ابتكر علماء من اليابان جلدًا بشريًا حيًا سيساعد في إنشاء روبوتات هجينة بيولوجية ، مصنوعة من مواد حية وصناعية.

تم تقديم الطريقة في 9 يونيو في المجلة موضوع.

كان الفريق قادرًا على إعطاء الإصبع الآلي ملمسًا شبيهًا بالجلد ، بالإضافة إلى وظائف مقاومة للماء والشفاء الذاتي.

شوجي تاكيوتشي أستاذ بجامعة طوكيو باليابان.

يقول تاكيوتشي: “يبدو الإصبع” متعرقًا “قليلاً من الوسط المستنبت مباشرةً”. “نظرًا لأن الإصبع يتم تشغيله بواسطة محرك كهربائي ، فمن المثير للاهتمام أيضًا سماع أصوات نقر المحرك في انسجام مع إصبع يشبه الإصبع الحقيقي.”

يحاول العلماء باستمرار جعل الروبوتات التي تشبه البشر تبدو “حقيقية” ، خاصة بالنسبة لتلك التي تم تطويرها للتفاعل مع البشر في مجالات الرعاية الصحية والخدمات. من خلال خلق مظهر يشبه الإنسان ، يمكن تحسين كفاءة الاتصال وإعجاب الروبوتات.

حدود جلد السيليكون الاصطناعي

عادة ما يكون الجلد الاصطناعي المطوَّر للروبوتات الحالية مصنوعًا من السيليكون ، والذي يحاكي مظهر الإنسان. ومع ذلك ، فإنه لا يحقق ملمسًا دقيقًا واقعيًا مثل التجاعيد ، ويفتقر إلى الوظائف الخاصة بالجلد. كان هناك أيضًا نجاح محدود في تصنيع أغطية الجلد الحية لتغطية الروبوتات. من الصعب للغاية مواءمتها مع الأشياء الديناميكية ذات الأسطح غير المستوية.

“بهذه الطريقة ، يجب أن تكون لديك أيدي حرفي ماهر يمكنه قص وتكييف ملاءات الجلد ،” يتابع تاكيوتشي. “لتغطية الأسطح بخلايا الجلد بكفاءة ، أنشأنا طريقة تشكيل الأنسجة لتشكيل أنسجة الجلد مباشرة حول الروبوت ، مما أدى إلى تغطية الجلد بإصبع آلي.”

بناء الجلد الحي

قام الفريق أولاً بغمر الإصبع الآلي في أسطوانة مملوءة بمحلول من الكولاجين والأرومات الليفية الجلدية البشرية ، وهما مكونان من المكونات الرئيسية التي تشكل الأنسجة الضامة لجلد الإنسان. وفقًا لـ Takeuchi ، يرجع نجاح الطريقة إلى الميل الطبيعي للتقلص لمزيج الكولاجين والأرومة الليفية ، مما يؤدي إلى تقلصها وتوافقها مع الإصبع.

توفر هذه الطبقة الأساس للطبقة التالية من الخلايا التي تلتصق بها ، وهذه الخلايا عبارة عن خلايا كيراتينية بشرة بشرية ، والتي تشكل 90٪ من الطبقة الخارجية من الجلد. وهذا يمكّن الروبوت من تحقيق ملمس يشبه الجلد وخصائص حاجز للاحتفاظ بالرطوبة.

أظهر الجلد قوة ومرونة كافية للسماح للإصبع الآلي بالالتفاف والتمدد ، وكانت الطبقة الخارجية سميكة بما يكفي لرفعها بالملاقط وصد الماء. أحد الجوانب الأخرى الأكثر إثارة للاهتمام في هذا التطور هو أن الجلد المصنوع أظهر قدرة على الشفاء الذاتي ، تمامًا مثل جلد الإنسان.

يقول تاكيوتشي: “لقد فوجئنا بمدى توافق أنسجة الجلد مع سطح الروبوت”. “لكن هذا العمل هو مجرد خطوة أولى نحو إنشاء روبوتات مغطاة بجلد حي.”

مع كل ما قيل ، لا تزال هناك بعض التحديات مع هذا النوع من الجلد الحي. أولاً ، إنه أضعف من الجلد الطبيعي ويتطلب إمدادًا ثابتًا بالمغذيات وإزالة النفايات للبقاء على قيد الحياة.

سيسعى الفريق الآن للتغلب على هذه التحديات من خلال دمج الهياكل الوظيفية المتطورة مع الجلد ، والتي يمكن أن تشمل بصيلات الشعر والأظافر والخلايا العصبية الحسية والغدد العرقية.

يقول تاكيوتشي: “أعتقد أن الجلد الحي هو الحل النهائي لمنح الروبوتات مظهر ولمسة الكائنات الحية لأنها بالضبط نفس المادة التي تغطي أجسام الحيوانات”.