Japoneses criam robôs com uma pele viva que se cura

Durante anos, robôs biohíbridos consistindo de elementos orgânicos e artificiais estiveram no centro de inúmeras visões de ficção científica, influenciando os desenvolvimentos robóticos de hoje – de heróis de ação a assassinos do mal, e levantando o dilema ético de se a vida realmente deveria se cruzar com o mundo de máquinas tanto.

Parece que aqueles que temem o cenário de uma revolta de máquinas indistinguíveis dos humanos podem dormir bem por enquanto, mas os cientistas japoneses estão dando um passo nessa direção criando pele humana viva para robôs.

De acordo com uma nova pesquisa publicada na revista Matter esta semana, a tecnologia forneceu a um dedo robótico uma textura semelhante à da pele, além de propriedades repelentes à água e autocurativas.

“O dedo parece um pouco ‘suado’ diretamente do meio de cultura”, disse o primeiro autor Shoji Takeuchi, professor da Universidade de Tóquio, em um comunicado de imprensa da Eurekalert . “Como o dedo é acionado por um motor elétrico, também é interessante ouvir os sons de clique do motor em harmonia com um dedo que parece um dedo real.”

De fato, um dos principais objetivos dos robôs humanóides que são frequentemente encarregados de interagir com humanos nas indústrias de assistência médica e serviços é parecer “real” como uma pessoa viva. Uma aparência mais humana ajudaria na comunicação e simpatia entre o público.

Embora a pele de silicone contemporânea para robôs possa se assemelhar à pele humana na aparência, ela não possui funções específicas da pele e texturas delicadas, como rugas. Além disso, as folhas de pele viva existentes para cobrir robôs também tiveram sucesso limitado devido à dificuldade de adaptá-las a objetos dinâmicos com superfícies irregulares, de acordo com a pesquisa.

Takeuchi sugeriu que, com a nova tecnologia, é preciso “ter as mãos de um artesão habilidoso que possa cortar e costurar as folhas de pele”.

“Para cobrir eficientemente as superfícies com células da pele, estabelecemos um método de moldagem de tecido para moldar diretamente o tecido da pele ao redor do robô, o que resultou em uma cobertura perfeita da pele em um dedo robótico”, acrescentou o cientista.

Os cientistas começaram mergulhando o dedo robótico em um cilindro preenchido com uma solução de colágeno e fibroblastos dérmicos humanos, os dois principais componentes que compõem os tecidos conjuntivos da nossa pele. Takeuchi atribuiu o sucesso do estudo à propensão inerente ao encolhimento da mistura de colágeno e fibroblastos, que encolheu e se conformou firmemente ao dedo.

Essa camada, semelhante aos primers de tinta, forneceu uma base consistente para a camada seguinte de células, os queratinócitos epidérmicos humanos. Essas células compreendem aproximadamente 90% da camada externa da pele, dando ao robô uma sensação semelhante à da pele e qualidades de retenção de umidade.

A pele desenvolvida era forte e flexível o suficiente para suportar os movimentos rápidos do dedo robótico que se curva e se alonga. A camada superior era grossa o suficiente para ser removida com pinças e resistência à água, proporcionando uma variedade de benefícios em atividades especializadas, como o manuseio de espuma microscópica de poliestireno carregada eletrostaticamente, um material de embalagem comum.

Com o uso de um curativo de colágeno que se transformava progressivamente na pele e poderia suportar movimentos articulares repetidos, a pele criada pode até se autocurar como a dos humanos, afirmaram os pesquisadores.

A pele criada é significativamente mais fraca do que a pele normal e não pode viver por longos períodos de tempo sem alimentação regular e descarte de resíduos.

Takeuchi e seus colegas estão supostamente prontos para trabalhar para remediar essas preocupações, incluindo componentes funcionais mais complexos na pele, como neurônios sensoriais, folículos pilosos, unhas e glândulas sudoríparas.

Os pesquisadores alertam, no entanto, que o robô que utiliza o novo material semelhante à pele não deve ser usado em um ambiente seco em seu estado atual, porque mesmo a pele humana não pode ser submetida a um ambiente seco por um longo período de tempo sem suprimento de água suficiente. do sistema circulatório e umectação localizada da produção de glândulas sudoríparas.

“Para evitar esse ressecamento, a construção de canais de perfusão dentro e abaixo da derme equivalentes a imitar os vasos sanguíneos para fornecer água, bem como a integração de glândulas sudoríparas no equivalente da pele, são direções importantes para pesquisas futuras”, diz a pesquisa.

Em segundo lugar, a pele cultivada tem potencial para ser um robô multifuncional que cobre o material, pois pode servir como matriz para muitas atividades biológicas que esses materiais requerem, como sensoriamento e gerenciamento de temperatura.

“Acho que a pele viva é a solução definitiva para dar aos robôs a aparência e o toque das criaturas vivas, pois é exatamente o mesmo material que cobre os corpos dos animais”, argumentou Takeuchi.

O estudo, de acordo com seus autores, representa um “grande passo” em direção a robôs biohíbridos que combinam componentes vivos e artificiais. Takeuchi e sua equipe acreditam que os robôs biohíbridos teriam maiores capacidades sensoriais, conversão de energia extremamente eficiente, auto-organização e funções de auto-reparo, todas as quais são difíceis de alcançar apenas com materiais artificiais. Essas descobertas, eles acreditam, inaugurarão uma nova era de robôs biohíbridos.