Cientistas criam rosto sorridente de robô humanóide com pele humana
Um grupo de engenheiros liderado pelo professor Shoji Takeuchi, da Universidade de Tóquio (Japão), conseguiu ancorar tecido vivo da pele às estruturas rígidas de robôs humanóides, o que lhes permitiria ter maior mobilidade, autocura e capacidades de detecção integradas, bem como uma aparência cada vez mais real.
Inspirada nos ligamentos da pele humana, a equipe projetou perfurações especiais na face rígida de um robô que ajudou uma camada de pele cultivada em laboratório a se fixar firmemente a essa estrutura. Suas pesquisas podem ser úteis na indústria cosmética e ajudar na formação de cirurgiões plásticos.
“Durante pesquisas anteriores sobre um robô em forma de dedo coberto com tecido de pele projetado que cultivamos em nosso laboratório, senti a necessidade de melhorar a adesão dos elementos do robô e a estrutura subcutânea da pele ”, comentou Takeuchi.
“Imitando as estruturas da pele humana e dos ligamentos e usando perfurações em forma de V especialmente feitas em materiais sólidos, encontramos uma maneira de fixar a pele a estruturas complexas. A flexibilidade natural da pele e o forte método de adesão fazem com que a pele possa se mover com os componentes mecânicos do robô sem rasgar ou descascar ”, explica o professor.
Vantagens e obstáculos da nova abordagem
Os métodos anteriores de fixação de tecido cutâneo a superfícies sólidas envolviam coisas como mini-âncoras ou ganchos, mas estes limitavam o tipo de superfície capaz de receber revestimentos de pele e podiam causar danos durante o movimento. Em vez disso, os especialistas explicam que, ao projetar cuidadosamente pequenas perfurações, o couro pode ser aplicado em praticamente qualquer tipo de superfície.
O uso de um gel de colágeno especial para adesão, naturalmente viscoso e difícil de inserir nas minúsculas perfurações, foi fundamental para o sucesso da nova abordagem. A equipe utilizou uma técnica comum para colagem de plástico, o tratamento com plasma , para atrair colágeno para as estruturas finas das perfurações, contornando assim essa desvantagem. Com esse procedimento, eles também conseguiram manter a pele próxima à superfície em questão.
“Manipular tecidos biológicos moles e úmidos durante o processo de desenvolvimento é muito mais difícil do que as pessoas fora da área podem pensar. Por exemplo, se a esterilidade não for mantida, as bactérias podem entrar e o tecido morrerá “, enfatizou Takeuchi. “No entanto, agora que podemos fazer isso, a pele viva pode trazer uma variedade de novas habilidades aos robôs”, acrescenta.
Conquistas e desafios
“Neste estudo, conseguimos replicar a aparência humana até certo ponto, criando um rosto com o mesmo material de superfície e estrutura dos humanos”, disse Takeuchi. Num artigo publicado esta terça-feira na Cell Reports Physical Science, os autores afirmaram que construíram um rosto robótico coberto por um análogo de pele, capaz de expressar sorrisos.
Takeuchi explicou que, através desta pesquisa, identificaram “novos desafios, como a necessidade de rugas superficiais e uma epiderme mais espessa para conseguir uma aparência mais humana . Acreditamos que a criação de uma pele mais espessa e mais realista pode ser alcançada através da incorporação de glândulas sudoríparas, sebáceas , poros, vasos sanguíneos, gordura e nervos”.
Ele também afirmou que o movimento “também é um fator crucial, não apenas o material, então outro desafio importante é criar expressões semelhantes às humanas, integrando atuadores ou músculos sofisticados dentro do robô”. “ Criar robôs que possam se curar, sentir o ambiente com mais precisão e realizar tarefas com destreza humana é incrivelmente motivador ”, disse ele.
