Японские инженеры разработали технологию для создания связок между искусственной кожей и поверхностью роботов, которая имитирует структуры кожи человека.
Инженеры из Токийского университета разработали технологию прикрепления искусственной кожной ткани к гуманоидным роботам. Инновация стала возможной благодаря имитации кожно-связочных структур и использованию V-образных перфораций на лице робота.
Ранее японские ученые создали искусственную кожу для роботов из человеческих клеток, способную восстанавливаться. В новом исследовании они модернизировали технологию, чтобы улучшить ее качества, функциональность и связи между покрытием и элементами устройства.
Для решения этой задачи исследователи имитировали структуры человеческой кожи и связок и используя специально сделанные V-образные перфорации в твердых материалах. «Естественная гибкость кожи и прочный метод адгезии означают, что кожа может двигаться вместе с механическими компонентами робота, не разрываясь и не отслаиваясь», — объясняет Сёдзи Такеучи, профессор Токийского университета и руководитель исследования.
Иллюстрация принципов работы технологии. Изображение: 2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND
Ранее ученые использовали мини-якоря или крючки для прикрепления кожной ткани к твердым поверхностям. Но этот подход ограничивал форму покрытия, на которую можно было нанести кожу. Проектируя перфорации, к которым цепляется кожа, инженеры адаптировали метод к любой поверхности.
Хитрость метода, объясняют ученые, заключается в использовании специального коллагенового геля для адгезии. Этот материал вязкий и его трудно подавать в крошечные отверстия. Но иученые использовали плазменную обработку, чтобы заполнить коллагеном тонкие отверстия, чтобы удерживать кожу близко к поверхности робота.
Покрытие кожей объемного и плоского лица. Изображение: 2024 Takeuchi et al. CC-BY-ND
Новый метод крепления позволяет гибкой коже принимать любую форму, например, плоское роботизированное лицо, которое улыбается и затем возвращается к своей первоначальной форме. Интеграция живой кожи может дать роботам массу новых способностей, считают ученые. Биологическая кожа может имитировать человеческую, восстанавливать порезы, а также включать в себя, например, нервы, которые обеспечат сенсорные функции.
