La Tecnología Hoy por: Esp. Jorge L. Hernández
Se logra crear piel viva para un robot. Los humanoides son robots creados con formas o características humanas; estos robots también tienen el potencial de interactuar sin problemas con seres humanos.
Palabas clave: robótica biohíbrida, material vivo, Ingeniería de tejidos, equivalente de piel, materiales robóticos.
Al replicar las apariencias y funciones de los seres humanos, los humanoides tienen el potencial de establecer interacciones humano-robot más armónicas y naturales. Aquí, te proponemos el uso del equivalente de piel, un modelo de piel viva que consta de células y matriz extracelular, como una cobertura similar a la humana y autocurativa Material para robots. Universidad de Tokio Japón.
La piel viva en un robot como en un humano es una de las principales prioridades para crear robots humanoides que a menudo tienen la tarea de interactuar con humanos en las industrias de servicios y atención médica. Si bien la piel de silicona actualmente, puede imitar la apariencia humana, se queda corta cuando se trata de texturas delicadas como las arrugas y carece de funciones específicas de la piel.
Los Investigadores de la Universidad de Tokio desarrollaron un método para cubrir un dedo robótico con células humanas vivas. Investigadores: Michio kawai Minhao Nie Haruka Oda yuya Morimoto Shoji Takeuchi.
Para fabricar la piel, el equipo de investigadores primero sumergió 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 la piel. El científico Takeuchi dice que el éxito del estudio radica en la tendencia natural a encogerse de esta mezcla de colágeno y fibroblastos, que se encogió y se adaptó firmemente al dedo.
Al igual que las imprimaciones de pintura, esta capa proporcionó una base uniforme para que se adhiriera la siguiente capa de células, los queratinocitos epidérmicos humanos. Estas células constituyen el 90% de la capa más externa de la piel, lo que permite darles a estos robots una textura similar a la de la piel humana.
Dice Takeuchi que "Con ese método, debes tener las manos de un artesano experto que pueda cortar y confeccionar las láminas de piel. Ahora, 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".
Esta investigación está inspirada en el tratamiento médico de la piel profundamente quemada utilizando hidrogeles injertados, demostramos la reparación de heridas de una dermis equivalente a cubrir un dedo robótico cultivando el tejido herido injertado con una lámina de colágeno. Con los resultados anteriores, esta investigación muestra el potencial de usar el equivalente de la piel como humano y autocurativo material de cobertura para robots.
La piel elaborada tenía suficiente fuerza y elasticidad para soportar los movimientos dinámicos a medida que el dedo robótico se curvaba y estiraba. La capa más externa era lo suficientemente gruesa como para levantarla con pinzas y repeler el agua, lo que brinda varias ventajas en la realización de tareas específicas, como el manejo de diminutas espumas de poliestireno cargadas electrostáticamente, un material que se usa a menudo en los empaques.
Cuando estaba herida, la piel fabricada podía incluso curarse a sí misma como la de los humanos con la ayuda de un vendaje de colágeno, que se transformaba gradualmente en la piel y resistía los movimientos repetidos de las articulaciones.
Dice Takeuchi: "Nos sorprende lo bien que se adapta el tejido de la piel a la superficie del robot, pero este trabajo es solo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos con piel viva".
Continúa diciendo el investigador: "Creo que piel 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".
Takeuchi y su equipo están planean abordar los problemas de la piel desarrollada que es mucho más débil que la piel natural humana, además de que esta no puede sobrevivir mucho tiempo sin el suministro constante de nutrientes y la eliminación de desechos. Debemos incorporar estructuras funcionales más sofisticadas dentro de la piel, como neuronas sensoriales, folículos pilosos, uñas y glándulas sudoríparas.
Progreso y potencial
Los materiales de revestimiento de los robots humanoides han pasado por transformaciones de materiales rígidos y pesados a materiales blandos y flexibles para imitar mejor la apariencia y función de los seres humanos. Aquí, informamos un enfoque biohíbrido para generar robots cubiertos con piel de ingeniería de tejidos. La cobertura de la piel no solo da como resultado una apariencia humana, sino que también permite funciones de autocuración. Demostramos la cobertura perfecta de un dedo robótico de tres articulaciones mediante el cultivo de una sola pieza de tejido de piel que rodea el dedo robótico.
Además, inspirados en el tratamiento médico de la piel quemada profundamente con hidrogeles injertados, demostramos la reparación de una herida equivalente a la dermis que cubre un dedo robótico mediante el cultivo del tejido herido injertado con una lámina de colágeno. Estos hallazgos muestran el potencial de un cambio de paradigma de la robótica tradicional.
Los humanoides son robots que pueden realizar una amplia gama de tareas para interactuar con humanos en entornos de atención médica y la industria de servicios.
Tales tareas para humanoides requieren una apariencia humana para mejorar la eficiencia del intercambio de información con humanos y evocar simpatía.
Para imitar la apariencia de los humanos, es imperativo el desarrollo de materiales de cobertura humanoides con un tono y una textura realistas.
Investigación publicada en la revista de Ciencia que Inspira Matter el 09 de junio de 2022, por los investigadores: Michio kawai Minhao Nie Haruka Oda yuya Morimoto Shoji Takeuchi. Método para generar una cobertura perfecta de piel en objetos 3D con el equivalente de la piel humana. https://www.cell.com/
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