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Científicos de Japón han creado piel humana viva que ayudará en la creación de robots biohíbridos, que están hechos tanto de materiales vivos como artificiales.
El método fue presentado el 9 de junio en la revista Asunto.
El equipo pudo darle a un dedo robótico una textura similar a la piel, así como funciones repelentes al agua y de autocuración.
Shoji Takeuchi es profesor de la Universidad de Tokio, Japón.
“El dedo se ve ligeramente ‘sudoroso’ recién sacado del medio de cultivo”, dice Takeuchi. “Dado que el dedo es impulsado por un motor eléctrico, también es interesante escuchar los chasquidos del motor en armonía con un dedo que parece uno real”.
Los científicos han estado tratando constantemente de hacer que los robots humanoides parezcan “reales”, especialmente para aquellos que están desarrollados para interactuar con humanos en las industrias de servicios y atención médica. Al crear una apariencia humana, se puede mejorar la eficiencia de la comunicación y la simpatía de la robótica.
Limitaciones de la piel de silicona artificial
La piel artificial desarrollada para los robots actuales suele estar hecha de silicona, que imita la apariencia humana. Sin embargo, no logra texturas delicadas realistas como las arrugas y carece de funciones específicas para la piel. También ha habido un éxito limitado en la fabricación de láminas de piel viva para cubrir robots. Es muy difícil adaptarlos a objetos dinámicos con superficies irregulares.
“Con ese método, debes tener las manos de un artesano experto que pueda cortar y confeccionar las láminas de piel”, continúa Takeuchi. “Para cubrir de manera eficiente las superficies con células de la piel, establecimos un método de moldeado de tejidos 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”.
Construyendo la piel viva
El equipo primero sumergió el dedo robótico en un cilindro lleno de una solución de colágeno y fibroblastos dérmicos humanos, que son dos de los componentes principales que forman los tejidos conectivos de la piel humana. Según Takeuchi, el éxito del método se debe a la tendencia natural a encogerse de la mezcla de colágeno y fibroblastos, que hace que se encoja y se adapte al dedo.
Esta capa proporciona la base para que se adhiera la siguiente capa de células, y estas células son queratinocitos epidérmicos humanos, que constituyen el 90% de la capa más externa de la piel. Esto permite que el robot logre una textura similar a la piel y propiedades de barrera que retienen la humedad.
La piel demostró suficiente fuerza y elasticidad para permitir que el dedo robótico se curvara y estirara, y la capa más externa era lo suficientemente gruesa como para levantarla con pinzas y repeler el agua. Uno de los otros aspectos más interesantes de este desarrollo es que la piel artesanal demostró una capacidad de autocuración, al igual que la piel humana.
“Nos sorprende lo bien que se adapta el tejido de la piel a la superficie del robot”, dice Takeuchi. “Pero este trabajo es solo el primer paso hacia la creación de robots cubiertos con piel viva”.
Dicho todo esto, todavía hay algunos desafíos con este tipo de piel viva. Por un lado, es más débil que la piel natural y requiere un suministro constante de nutrientes y eliminación de desechos para sobrevivir.
El equipo ahora buscará superar estos desafíos mediante la incorporación de estructuras funcionales sofisticadas con la piel, que podrían incluir folículos pilosos, uñas, neuronas sensoriales y glándulas sudoríparas.
“Creo que la piel viva 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”, dice Takeuchi.
