Mit der Entwicklung von Technologien der künstlichen Intelligenz erweitert sich das Aufgabenspektrum von Robotern. Roboter, die früher Routineaufgaben in geschlossenen Fabriken erledigten, tauchen heute in unseren Wohnräumen auf und erbringen verschiedene Dienstleistungen. Wenn ein Roboter mit einem Menschen in einer unvorhersehbaren menschlichen Gesellschaft interagiert, muss der Roboter eine weiche, hautähnliche Beschichtung haben, um den Menschen und den Roboter vor Kontakt zu schützen. Kleine Kratzer auf einer weichen Oberfläche, die durch Kontakt mit der Umgebung verursacht werden, können zu großen Schnittwunden führen, wenn sie unbeaufsichtigt bleiben, aber der Wiederaufbau und die Reparatur jedes Mal, wenn ein Roboter verletzt ist, ist sehr teuer.
Forscher der Universität Tokio haben eine Methode entwickelt, um einen Roboterfinger mit lebenden menschlichen Zellen zu bedecken. Die mit Hilfe neuer Technologien geschaffene Haut hat wasserabweisende Eigenschaften und kann sich regenerieren.
Wissenschaftler verwendeten echte menschliche Zellen, um Haut für einen Androiden herzustellen. Die zweischichtige Beschichtung, bestehend aus Bindegewebe und äußerem Epithel, ahmt Aussehen und Haptik der menschlichen Haut nach. Außerdem ist es zur Selbstheilung fähig. Die Technologie zur Herstellung von Kunstleder wird im Magazin Matter ausführlich beschrieben.
Um die Haut zu erzeugen, luden die Wissenschaftler einen Roboterfinger in einen Zylinder, der mit einer Lösung aus Kollagen und dermalen Fibroblasten, den Hauptbestandteilen des Bindegewebes der menschlichen Haut, gefüllt war. Die Zellen dieser Mischung, wie die Forscher zeigten, komprimieren und umhüllen den künstlichen Finger dicht.
Nach der Bildung der inneren Schicht steckten die Entwickler ihren Finger in eine Lösung aus menschlichen Keratinozyten. Wie die Wissenschaftler erklären, verleihen diese Epithelzellen der Haut eine künstliche Textur und bilden eine Barriere, um Feuchtigkeit zurückzuhalten.
In Experimenten haben Wissenschaftler gezeigt, dass die Beschichtung stark und elastisch genug ist, um dynamischen Bewegungen wie dem Beugen und Strecken eines Fingers standzuhalten. Darüber hinaus haben Forscher die Fähigkeit der Haut gezeigt, Wunden zu heilen. Im Falle einer Verletzung der Unversehrtheit der Beschichtung reichte es aus, einen Kollagenverband zu verwenden, der sich allmählich in die Haut umwandelte und die Wunde straffte.
Die Forscher stellen fest, dass die von ihnen geschaffene künstliche Haut noch nicht perfekt ist. Ohne die Zufuhr von Nährstoffen und den Abtransport von Zellabfällen kann es nicht lange bestehen. Derzeit arbeiten Wissenschaftler daran, sensorische Neuronen, Haarfollikel, Nägel und Talgdrüsen in die Zellstruktur einzuführen.
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