La pelle apparirà sempre più realistica grazie a un nuovo modo di fissarla allo scheletro del robot e al fatto che può riparare da solo eventuali tagli o graffi.
La pelle artificiale è stata a lungo pubblicizzata come un modo per far sembrare i robot più simili agli esseri umani – e la pelle coltivata appare più realistica rispetto ai materiali sintetici come il lattice. Ma senza il giusto tipo di approccio adesivo, la pelle artificiale può staccarsi dal telaio di un robot in modo visivamente inquietante. I ricercatori di robotica hanno già tentato di risolvere il problema della pelle artificiale che si stacca dal telaio metallico fissandola con “ancore”, strutture uncinate o a forma di fungo . Ciò impedisce alla pelle di spostarsi sulla parte superiore del telaio del robot, ma le strutture adesive possono sporgere come grumi sotto la pelle, compromettendone l’aspetto umano. Nel nuovo studio, i ricercatori hanno aperto la strada a un metodo in cui lo scheletro del robot contiene minuscoli fori in cui la pelle coltivata artificialmente può estendere ganci a forma di V noti come “ancoraggi di tipo perforativo”. Questi mantengono la pelle artificiale attaccata al robot mantenendo una superficie liscia e
La pelle artificiale viene disposta a strati sopra un robot trattato con un plasma di vapore acqueo per renderlo idrofilo, in altre parole per garantire che i liquidi siano attratti dalla superficie. Ciò significa che il gel della pelle coltivata viene tirato più in profondità nei fori per aderire più strettamente alla superficie del robot. Uno dei principali vantaggi di questa nuova pelle è che consentirebbe ai robot di operare a fianco degli esseri umani senza subire un’eccessiva usura. Piccoli strappi o deturpazioni simili potrebbero essere riparati senza la necessità di riparare manualmente i robot, ha affermato il team. Tuttavia, non hanno misurato la velocità con cui la pelle artificiale guariva dopo aver subito un danno. In una dimostrazione, i ricercatori hanno ricreato il modo in cui la pelle cambia quando un essere umano sorride. Ciò ha comportato il collegamento della pelle artificiale al viso robotico con uno strato scorrevole di silicone sottostante. Ciò porta a “guance gonfie”, poiché i muscoli si irrigidiscono e fanno sì che la pelle spinga verso l’alto da entrambi gli angoli della bocca. Con gli ancoraggi di perforazione, la pelle potrebbe adattarsi perfettamente allo stampo 3D di un viso, senza bulloni o ganci sporgenti. I ricercatori hanno anche confrontato la pelle artificiale applicata su una superficie con e senza gli ancoraggi basati sulla perforazione. Sulle superfici prive di ancoraggi, la pelle si è ridotta fino all’84,5% nel corso di sette giorni, rispetto al 33,6% su una superficie con ancoraggi da 1 millimetro. La contrazione della pelle su un robot separerebbe la pelle dal telaio interno del robot, rovinandone l’aspetto realistico e causando potenzialmente danni allo strato cutaneo. La pelle su superfici con ancoraggi più grandi da 3 mm e 5 mm è durata ancora più a lungo, rispettivamente al 26,4% e 32,2%.
“In primo luogo, dobbiamo migliorare la durabilità e la longevità della pelle coltivata quando applicata ai robot, in particolare affrontando le questioni relative all’apporto di nutrienti e umidità”, ha affermato. “Ciò potrebbe comportare lo sviluppo di vasi sanguigni integrati o altri sistemi di perfusione all’interno della pelle.” “In secondo luogo, è fondamentale migliorare la resistenza meccanica della pelle per adattarla a quella della pelle umana naturale. Ciò comporta l’ottimizzazione della struttura e della concentrazione del collagene all’interno della pelle coltivata.” Takeuchi ha anche osservato che, per essere veramente funzionale, la pelle artificiale dovrà prima o poi trasmettere informazioni sensoriali come la temperatura e il tatto a qualsiasi robot che la indossi, oltre ad essere resistente alla contaminazione biologica. Gli scienziati hanno affermato che la ricerca sul campo potrebbe approfondire la nostra comprensione di come i muscoli facciali trasmettono le emozioni, il che potrebbe, a sua volta, portare a progressi nella chirurgia per trattare condizioni come la paralisi facciale o espandere le capacità dei cosmetici e della chirurgia ortopedica. Una migliore comprensione dell’adesione della pelle potrebbe anche evitare la necessità di fori a forma di V nei futuri telai robotici.
