日開發“活體皮膚”笑臉機械人

日本科學家利用人類細胞開發出一種相當於活體皮膚的物質，可以將其附着在機械人表面，展現出逼真、或許令人毛骨悚然的笑臉。

日本東京大學研究人員在“細胞報道物理科學”期刊發表研究報告，並附上一段影片，影片中看起來黏糊糊的粉紅色材料，延展成令人不安的笑容。研究人員使用一種“皮膚形成細胞負載凝膠”來創造一個“覆蓋着活皮膚的機械人”。

生物混合機械人專家希望有朝一日，這項技術可以在具人類外觀與能力的機器人發明中發揮作用。這個由東京大學竹內昌治教授領導的團隊表示：“我們也希望這有助於進一步了解皺紋形成和臉部表情的生理學”，並有利於開發植入材料和化妝品。

這種新材料可能標記着與傳統人形機械人的不同，傳統人形機械人覆蓋着看起來真實的皮膚，這種皮膚通常由矽膠製成，不能出汗或自我修復。而科學家的目標是賦予機器人生物皮膚，且具有自我修復的能力，但目前尚未實現。在之前的研究中，研究人員先在機械人手指覆蓋由實驗室培養的皮膚，然後將膠原蛋白植入皮膚傷口，以展示皮膚傷口如何自我修復。

研究合著者、哈佛大學的河合道雄告訴《每日郵報》“這些人類皮膚細胞主要是從手術過程中獲得的多餘皮膚中獲取的。培養的皮膚與人類皮膚的成分相同，也可用作嚴重燒傷或受傷患者的移植材料。”

雖然利用細胞培養物設計活體皮膚有其自身的挑戰，但最棘手的部分是將皮膚附着到由丙烯酸樹脂製成的機械人臉上。此前的方法涉及微型錨或鉤，但這些限制了可以接受皮膚塗層並可能在運動過程中造成損壞的表面類型。因此，團隊使用特殊的膠原蛋白凝膠進行黏附，並在機械人臉部製作特殊的穿孔，幫助實驗室生長的皮膚層固定。他們說，透過精心設計小孔，基本上任何形狀的表面都可以貼上皮膚。

但研究人員表示，對他們的微笑機械人皮膚進行類似的修復測試，將是未來的挑戰。為了創造出研究人員所謂流暢“自然的微笑”，他們將類皮膚組織凝化，並將其固定在機械人的孔內，這種方法的靈感來自真實人類的皮膚韌帶。

儘管距離開發出像我們一樣會說話的人形機械人還有很長的路要走，但竹內教授及其同事相信活體皮膚可以為機械人帶來一系列新的能力。臉上有皮膚的機器人擁有自我修復能力、嵌入式感測能力和“越來越逼真的外觀”。

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