Robot con pelle vivente: scopri l’innovazione che sta rivoluzionando la robotica

Gli scienziati dell’Università di Tokyo hanno realizzato un significativo progresso nel campo della robotica, sviluppando un metodo per applicare pelle viva sui volti dei robot. Questa innovazione permette ai robot di sorridere e fare espressioni facciali realistiche, grazie all’imitazione delle strutture dei tessuti umani. Il prototipo apre le porte alla creazione di umanoidi artificiali convincenti, dotati di pelle autorigenerante che non si strappa o danneggia facilmente.

La pelle artificiale, prodotta in laboratorio, è caratterizzata dalla morbidezza e dalla capacità di autoripararsi in caso di tagli. Tuttavia, il processo per applicare la pelle al robot ha presentato delle difficoltà. L’utilizzo di mini ganci e ancoraggi provocava danni alla pelle durante il movimento del robot. Per superare questo ostacolo, i ricercatori hanno adottato una soluzione ispirata all’evoluzione naturale. Nel corpo umano, la pelle è fissata alle strutture sottostanti tramite legamenti compatti di collagene ed elastina. Emulando questa struttura, i ricercatori hanno praticato piccole forature sul robot, inserendo un gel a base di collagene e applicando la pelle artificiale, che si lega al robot attraverso le perforazioni.

Il professor Shoji Takeuchi, capo del gruppo di ricerca, ha spiegato: “Imitando le strutture dei legamenti della pelle umana e utilizzando perforazioni a forma di V nei materiali solidi, abbiamo scoperto un modo efficace per ancorare la pelle a strutture complesse. La flessibilità naturale della pelle e il metodo di adesione permettono alla pelle di muoversi insieme ai componenti meccanici del robot, senza strapparsi o distaccarsi.”

La Pelle Umana Coltivata in Laboratorio: Un Passo Avanti per i Cyborg

All’Università di Tokyo, un team di scienziati sta lavorando su un progetto rivoluzionario: ricreare il volto di un robot con pelle umana coltivata in laboratorio. La pelle è realizzata con cellule di pelle umana coltivate su un modello di collagene e posizionate sopra una base di resina stampata in 3D. Gli scienziati hanno pubblicato i risultati sulla rivista medica Cell Reports Physical Science e credono che la pelle ricreata in laboratorio sia un passo fondamentale per la creazione di robot che possano guarire e “sentire” come esseri umani.

La pelle “vivente” sarà particolarmente utile per i robot che interagiscono con gli umani, come nell’assistenza sanitaria, nei servizi e nei robot da compagnia, dove sono necessarie funzioni simili a quelle umane. Il professor Shoji Takeuchi ha dichiarato al Times di Londra che questa innovazione potrebbe rivoluzionare la robotica, fornendo nuove prospettive nello studio dell’invecchiamento della pelle, nei cosmetici e nelle procedure chirurgiche, inclusa la chirurgia plastica.

Il Segreto della Pelle Artificiale: Imitare la Natura

L’esperimento dell’Università di Tokyo potrebbe portarci vicini a cyborg che assomigliano sempre più agli esseri umani. Per consentire ai robot di sorridere, è necessario replicare la stessa struttura che tiene insieme la nostra pelle. La pelle artificiale viene applicata su un volto robotico, dove le guance seguono il movimento delle labbra e la pelle rosa lucida si tende, mentre lo sguardo rimane fisso sulla camera. Questo esperimento dimostra che è possibile creare una pelle simile alla nostra per proteggere i cyborg del futuro da pericoli e intemperie.

Il segreto per mantenere la pelle artificiale integra e in posizione è imitare la struttura dei legamenti sottocutanei umani. Gli scienziati giapponesi hanno scelto di “puntellare” la struttura robotica con ganci a forma di V in alcune zone, sufficienti per tenere la pelle artificiale al suo posto. All’interno dei “buchi” nello scheletro, sono state fatte iniezioni di collagene, utilizzato per collegare la pelle alla struttura del robot. Questo metodo permette di avere una pelle artificiale realistica, umana e resistente ai movimenti e alle contrazioni maggiori, migliorando il ciclo di vita dei robot.

Un Nuovo Sistema di Ancoraggio per la Pelle Coltivata

I ricercatori della Harvard University e dell’Università di Tokyo hanno ideato un nuovo metodo ispirato ai legamenti cutanei umani per ancorare la pelle coltivata alle superfici robotiche. La tecnica delle “ancore a perforazione” si differenzia dalle tradizionali “ancore a protrusione”, risultando meno invasive e migliorando l’integrazione estetica e funzionale della pelle. I legamenti, costituiti principalmente da collagene ed elastina, ancorano la pelle alle superfici sottostanti, permettendo movimenti fluidi e flessibili.

Per ottimizzare l’adesione del gel di collagene alle ancore, è stato applicato un trattamento al plasma a base di vapore d’acqua, che rende le superfici più idrofile, facilitando la penetrazione del collagene e garantendo una fissazione più stabile e duratura del tessuto. I test sulle ancore a perforazione hanno dimostrato che queste migliorano la contrazione della pelle coltivata, mantenendola saldamente attaccata alla struttura robotica. Le prove di trazione hanno evidenziato che le ancore di diametro maggiore offrono una resistenza superiore rispetto ai dispositivi privi di ancore.

Questa innovazione apre nuove prospettive nella robotica bioibrida, consentendo ai robot di beneficiare delle funzioni biologiche avanzate della pelle coltivata, compresa l’auto-riparazione e la sensibilità tattile. Ciò darebbe ai robot con funzioni sociali e contatti con il pubblico la possibilità di interazioni più umane, grazie alla qualità espressiva data dalla pelle guidata da muscoli come quelli delle persone.

Bullet Executive Summary

In conclusione, il progresso nella robotica rappresentato dalla pelle vivente sui robot è un passo avanti significativo verso la creazione di umanoidi sempre più simili agli esseri umani. Questo sviluppo non solo migliora l’estetica e la funzionalità dei robot, ma apre anche nuove possibilità in vari campi, come l’assistenza sanitaria, la cosmetica e la chirurgia plastica. La tecnologia alla base di questa innovazione si basa sull’imitazione delle strutture naturali del corpo umano, dimostrando ancora una volta come la natura possa ispirare soluzioni tecnologiche avanzate.

Per chi è interessato alla tecnologia, è utile sapere che la pelle artificiale utilizzata nei robot è un esempio di biomimetica, un campo che studia e imita i processi biologici naturali per risolvere problemi ingegneristici. Un’altra nozione avanzata correlata è l’uso del trattamento al plasma per migliorare l’adesione dei materiali, una tecnica che potrebbe avere applicazioni in molti altri settori, dalla medicina alla produzione industriale.

Questi sviluppi ci invitano a riflettere su come la tecnologia possa avvicinarsi sempre di più alla biologia, creando soluzioni che non solo migliorano la nostra vita quotidiana, ma che ci fanno anche ripensare il confine tra il naturale e l’artificiale.