Powstał niesamowity robot z twarzą z ludzkiej skóry. Ma mieć mimikę i służyć lepszej komunikacji

W tym artykule:

1. Jak zrobić humanoidalnego robota
2. Na wzór ludzkiej skóry
3. Dla ludzi i kosmetyków

Przyzwyczailiśmy się myśleć o robotach jako o urządzeniach o humanoidalnym kształcie, jednak zbudowanych ze stali i plastiku. Z kolei w serialach i filmach od dekad pokazuje się maszyny, które są nieodróżnialne od ludzi. Takie wizje zakładają, że roboty przyszłości zostaną pokryte żywą tkanką. Przez to z wyglądu będą takie same jak my.

Czy taka fantazja ma szanse ziścić się w rzeczywistości? Grupa naukowców z University of Tokyo właśnie dokonała milowego kroku na drodze do zbudowania prawdziwej biologicznej maszyny. W czasopiśmie naukowym „Cell Reports Physical Science” ukazała się praca, w której badacze pokazują twarz uśmiechającego się robota. Pokrywają ją kultury ludzkiej skóry, które w nowatorski sposób zostały przytwierdzone do sztucznego podłoża.

Zdaniem badaczy, w przyszłości taka „twarz” powinna pokazywać emocje w zrozumiały dla ludzi sposób. Oraz stanowić idealny model dla przemysłu kosmetycznego, pozwalający testować preparaty przeciwzmarszczkowe.

Jak zrobić humanoidalnego robota

Stworzona na potrzeby badań skóra to mieszkanka ludzkich komórek wyhodowana na rusztowaniu z kolagenu. Następnie tak przygotowana skóra umieszczona została na podstawie z żywicy wydrukowanej na drukarkach 3D.

Diabeł jednak tkwi w szczegółach. Umieszczenie ekwiwalentu ludzkiej skóry na sztucznym materiale dotychczas dawało marny wynik. Skóra mogła się zsuwać. Rozwiązaniem miało być użycie metalowej ramy wyposażonej w kotwiczki i przylepnej warstwy, na które nakładano skórę. Klej jednak mógł zbijać się w grudki, co sprawiało, że robot tracił humanoidalny wygląd.

Na wzór ludzkiej skóry

Nowe podejście zakładało odtworzenie mechanizmu, który łączy naszą skórę z mięśniami. To elastyczne więzadła, które u ludzi i zwierząt znajdują się w tkankach podskórnych. Dzięki nim nasza skóra jest jednocześnie odporna na rozciąganie i wytrzymała. Naukowcy wymyślili, jak zbudować sztuczny odpowiednik więzadeł.

Podstawa z żywicy, do której przyczepiali skórę, została podziurkowana. Powstały w niej zagłębienia kilkumilimetrowej wielkości, haczyki w kształcie litery V. Sztucznie wyhodowana skóra wypełniła te miejsca, przylegając ściśle do powierzchni.

Efekt widać na fotografii ilustrującej ten artykuł i na filmie poniżej. Naukowcy nałożyli skórę na płaską twarz robota szerokości kilku centymetrów. Następnie zaczęli rozciągać tę silikonową podstawę za pomocą dwóch przymocowanych do podłoża prętów. Robotyczna twarz zaczęła się uśmiechać. Skóra została również nałożona na model głowy 3D. Na razie pozostał on nieruchomy.

Dla ludzi i kosmetyków

Ostatecznym celem badaczy jest stworzenie robota, który będzie imitował nasze miny i grymasy. A przez to ułatwiał komunikację i współpracę z maszynami. Po drodze jednak możliwe jest także osiągnięcie celu pośredniego. Czyli stworzenie modelu do testowania kosmetyków przeciwzmarszczkowych.

Naukowcy przeprowadzili eksperyment, w którym robotyczna twarz uśmiechała się przez miesiąc. Zdaniem badaczy test pozwala odtworzyć formowanie się zmarszczek mimicznych. To z kolei umożliwia sprawdzenie skuteczności nowych kosmetyków i produktów do pielęgnacji skóry.

Na razie przed badaczami kolejne przeszkody do pokonania: zwiększenie trwałości i długości życia sztucznie wyhodowanej skóry. Czyli opracowanie metody odżywiania jej i nawadniania. A także wzmocnienie rusztowania kolagenowego, tak by skóra była bardziej wytrzymała. Ostatecznym krokiem będzie zaś wyposażenie jej w system „zmysłowy” zbierający informacje z otoczenia – np. o temperaturze – oraz wrażenia dotykowe.

Źródła: New Scientist, Cell Reports Physical Science, Live Science.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com