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恐怖谷效应拉满,科学家为机器人“画皮”成功

近日,日本东京大学科学家建立了一种组织塑膜方法,在机器人手指上无缝覆盖类人皮肤,还使其具有防水和自愈功能,相关研究成果发表在《物质》杂志上。

研究小组他们首先将这种机械手指浸入一个装有胶原蛋白和人真皮成纤维细胞溶液的圆柱模具中,这两种物质是构成皮肤结缔组织的主要成分。

该研究论文第一作者、日本东京大学教授竹内昌次说,由于胶原蛋白和成纤维细胞混合物具有自然收缩趋势,使其紧密结合在手指上,这一层为下一层的人类表皮角质形成细胞提供了统一的基础。这些细胞占皮肤最外层的90%,使机械手指的皮肤具有人类皮肤的质地和保湿屏障特性。

当机械手指弯曲或伸展时,皮肤有足够的力量和弹性来承受动态运动。最外层足够厚,可用镊子提起,并且防水,这为其执行特定任务,如处理带电的微小泡沫塑料提供了多种优势。当受伤时,该皮肤甚至可在胶原蛋白绷带的帮助下像人类一样自我愈合,胶原蛋白绷带逐渐变成皮肤并可经受住反复的关节运动。

研究人员表示,这一成果只是创造活体皮肤机器人的第一步,虽然目前为机器人制造的硅胶皮肤可以模仿人类的外表,但它在皱纹等细腻纹理方面存在不足,并且缺乏皮肤特有的功能,而且通常人造皮肤比自然皮肤弱得多,如果没有持续的营养供应和废物清除机制,就无法长期维持。

研究人员表示,接下来,计划解决皮肤的长期维持问题,并在皮肤中融入更复杂的功能结构,如感觉神经元、毛囊、指甲和汗腺。

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