پرورش پوست انسان بر روی انگشت یک ربات + عکس
دانشمندان انگشت روباتیک رابا “پوست زنده انسان” پیچیده اند کـه میتواند خودرا درمان کند. دراین پست از مجله تفریحی تالاب برای شـما همراهان عزیز درباره ي انگشت روباتیکی کـه با پوست زنده انسان پوشانده شده بود، پس از پوشاندن زخم توسط ورقه کلاژن توسط محققان، خود بـه خود التیام می‌یابد را انتشار کرده ایم.
این پوشش پوست مانند میتواند خودرا درست مانند پوست انسان ترمیم کند. اگر امروز با یک ربات دست بدهید، با گرفتن یک تکه فلز سرد فرقی نمی کند. اما ممکن اسـت روزی با دست دادن با همنوع تفاوت چندانی نداشته باشد.
ساخت ربات هایی مانند انسان
دانشمندان ژاپنی یک انگشت روباتیک رابا بافت پوست انسان پوشانده اند کـه شبیه بـه چیز واقعی اسـت. پوشش پوست مانند قوی و آب گریز اسـت و میتواند مانند پوست معمولی خود ترمیم شود چرا کـه این یافته ها گام مهمی در طراحی ربات هایي اند کـه شبیه انسان هستند.
تیمی از محققان ژاپنی می گویند کـه نخستین گام برای تحقق این امر رابا پیوند “پوست زنده انسان” بر روی انگشت رباتیک برداشته اند. پوشش رشد یافته در آزمایشگاه از سلول هاي واقعی پوست انسان تشکیل شده اسـت و میتواند درصورت “زخم شدن” با کمک باند کلاژن خودرا التیام بخشد و مانند یک معامله واقعی، پوشش ضد آب اسـت و هنگامی کـه انگشت ربات جمع می شود، چروک می شود.
بیشتر بخوانید: ساخت طبیعی ترین ربات دنیا در چین + عکس
شوجی تاکوچی، مهندس دانشگاه توکیو، گفت کـه این یافته ها نخستین گام برای ساختن روبات هایي اسـت کـه شبیه ما هستند. پروفسور تاکوچی، سرپرست این مطالعه، گفت: هدف ما توسعه ربات‌هایي اسـت کـه واقعاً شبیه انسان هستند. ما فکر میکنیم تنها راه رسیدن بـه ظاهری کـه میتوان ان رابا یک انسان اشتباه گرفت، پوشاندن ان با همان ماده اي اسـت کـه یک انسان دارد: سلول هاي زنده.
چرا ما ربات هایی شبیه انسان می خواهیم؟
ایده ساختن ربات‌ها تا حد ممکن انسانی ممکن اسـت شبیه بـه یک فیلم علمی تخیلی بـه نظر برسد، اما این یک هدف اصلی برای رباتیک‌ها اسـت. دادن ویژگی‌هاي انسانی بـه روبات‌ها فقط بـه معنای مرتبط‌تر کردن آن ها نیست.این میتواند بـه ربات ها کمک کند تا وظایف را ایمن تر و کارآمدتر انجام دهند. مهم اسـت کـه ربات‌ها بتوانند بـه طور مؤثر با دنیای ساخته شده توسط انسان تعامل داشته باشند.
برای مثال، یک روبات با دستی شبیه انسان بـه احتمال زیاد در برداشتن شیئی کـه برای افراد طراحی شده اسـت، مانند فنجان قهوه، کارایی بیشتری دارد و کا را بهتر انجام میدهد. روبات‌هایي با ویژگی‌هاي انسان‌مانند روزی می‌توانند اعضای تیم ارزشمندی باشند. هدف دیگر از ساخت ربات ها نزذیک بـه انسانها این اسـت کـه روبات‌ها را برای افرادی کـه درکنار آن ها کار می‌کنند، ایمن‌تر کنیم. این روبات درصورت برخورد با فرد کمتر آسیب میبیند.
بیشتر بخوانید: ساخت دست رباتیک دارای حس لامسه
اما ساخت “پوست” واقع بینانه برای روبات ها چالش بزرگی برای رباتیک ها بوده اسـت. در حالی کـه مواد نرم مانند سیلیکون بـه اندازه کافی قوی و انعطاف پذیر هستند تا حرکات ربات را در خود جای دهند، اما اگر پاره شوند، نمی‌توانند خود تعمیر شوند.
همچنین تهیه یک ورقه صاف از سیلیکون برای قرار دادن بدن دندانه دار ربات مانند یک دستکش دشوار اسـت. علاوه بر این، پوست سیلیکونی از نزدیک قانع کننده نیست. شـما باید دستان صنعتگری داشته باشید کـه می تواند با مهارت تراش و خیاطی کند.
روکش‌هاي لاستیکی سیلیکونی کـه امروزه مورد استفاده قرار میگیرند ممکن اسـت از راه دور یا در عکس‌ها یا فیلم‌ها واقعی بـه نظر برسند، اما وقتی واقعاً از نزدیک می‌بینید، متوجه می شوید کـه مصنوعی هستند.
ایجاد پوست انسان رشد یافته در آزمایشگاه
پروفسور تاکوچی و تیمش برای رشد پوست انسان مانند از ابتدا بر دو جزء کلیدی درم «لایه میانی پوست ما» تکیه کردند: کلاژن و فیبروبلاست هاي پوستی. کلاژن پروتئینی اسـت کـه بـه پوست ساختار و کشش میدهد، در حالی کـه فیبروبلاست هاي پوستی در ترمیم زخم نقش دارند. وقتی این تیم انگشت روباتیک را در محلولی حاوی این دو جزء فرو بردند، مایع منقبض شد و مانند بسته بندی بـه دور انگشت پیچیده شد و یک لایه درم مانند تشکیل داد.
پروفسور تاکئوچی گفت: «ما از این کـه چگونه بافت پوست با سطح ربات مطابقت دارد حيرت زده شدیم. سپس، محققان انگشت رابا سلول هایي بـه نام کراتینوسیت پوشاندند کـه حدود 90 درصد اپیدرم، لایه بیرونی و آب گریز پوست ما را تشکیل میدهند.
هنگامی کـه تیم کل پوشش پوست مانند را مورد آزمایش قرار دادند، متوجه شدند کـه بـه اندازه کافی الاستیک اسـت کـه با حرکت انگشت روباتیک، کشیده و چروک میشود.» پوست بـه اندازه کافی قوی و منعطف برای پیچش و کشش بود.با پیشبرد همه ی ي ي ي ي چیز، محققان آزمایش کردند کـه این پوشش چقدر میتواند آب را دفع کند.
محققان یک مهره فوم پلی استایرن کوچک را در جلوی انگشت قرار دادند تا ببینند کـه آیا میتواند ان را دور کند یا خیر.ربات‌هایي کـه با پوشش مرطوب پوشانده شده‌اند، طبق معمولًًً کار با مهره‌هاي پلی استایرن برایشان دشوار اسـت، زیرا تمایل دارند روی سطح ربات گیر کنند.
اما دراین مورد، انگشت مهره رابا موفقیت دور کرد و تأیید کرد کـه پوست بیرونی ان میتواند مانند پوست ما آب را دفع کند.برای مقایسه، این تیم از انگشت روباتیک دیگری استفاده کردند کـه لایه‌اي شبیه درم داشت، اما بدون اپیدرم در بالای ان. در حالی کـه انگشت تمام تلاش خودرا می‌کرد، مهره مزاحم پس از چندین بار تکان دادن روی نوک ان گیر کرد.لایه اپیدرم بـه انگشت خاصیت دفع آب می دهد و بـه ان اجازه میدهد مهره را دور بزند.
اما آزمایش نهایی این بود کـه بفهمیم آیا پوشش پوست مانند میتواند خودش را التیام دهد یا خیر. این تیم با استفاده از یک چاقوی جراحی، یک برش کوچک روی مفصل میانی ربات ایجاد کردند و سپس ان رابا یک پانسمان کلاژن پانسمان کردند، روشی رایج برای درمان زخم‌هاي واقعی.پس از گذراندن یک هفته دریک ظرف کشت، باند کلاژن بـه داخل پوست تغییر شکل داده و پس از چندین حرکت مفصلی نگه داشته شده اسـت.
چه زمانی می توانم یک ربات با پوشش پوست تهیه کنم؟
جوکسی لایتنر، متخصص رباتیک در دانشگاه موناش، گفت کـه هیجان‌انگیزترین بخش این یافته‌ها کاربردهای بالفعل ان‌ها در حوزه‌هاي خارج از رباتیک، از طراحی پروتزهای واقعی تا درمان قربانیان سوختگی اسـت. این یکگام مهم در نشان دادن ان چه میتوان انجام داد اسـت.
اما از آنجایی کـه پوشش پوست مانند شامل تمام اجزای پوست انسان، مانند هیپودرم – عمیق ترین لایه پوست – و رگ هاي خونی نیست، پزشک لایتنر شک دارد کـه در آزمون زمان مقاومت کند. در حال حاضر، اگر چیزی نداشته باشد کـه بتواند راهی برای زنده ماندن داشته باشد، عمر زیادی نخواهد داشت.
پروفسور تاکئوچی و تیمش قبلاً شروع بـه کشف نحوه ساخت “سیستم هاي گردش خون” در پوست روبات کرده اند. اما آرزوی نهایی ایجاد پوست روباتی با نورون هاي حسی، فولیکول هاي مو، ناخن ها و غدد عرق اسـت.در حالی کـه احتمالاً بـه این زودی برای تشخیص تفاوت بین یک ربات و یک انسان در خواربارفروشی تلاش نخواهیم کرد، پزشک رابینسون موافقت کرد کـه یافته‌ها احتمالات را باز میکند. استفاده از پوستی معادل برای پوشش اجزای سخت افزاری گام مهمی بـه جلو برای دستیابی بـه همکاری نزدیکتر انسان و ربات اسـت.
