近日，日本科學(xué)家打造了圖片里的這個(gè)機(jī)器人笑臉，眼睛直勾勾盯著攝像頭，然后露出一個(gè)帶有酒窩的笑容。
很多人覺得它笑起來有點(diǎn)瘆人，透著一股詭異感，但科學(xué)家認(rèn)為，這是將來逼真的機(jī)器人設(shè)計(jì)。
因?yàn)楸砻娣奂t色組織，就是活的人類皮膚組織。
在實(shí)驗(yàn)室培育后，被“披”在微笑機(jī)器人上，視覺觸感和真人無異，而且還能做出機(jī)器人無法做出的復(fù)雜表情，關(guān)鍵是，作為活的組織，它具有和人類皮膚一樣的自我愈合能力。
這項(xiàng)研究6月26日發(fā)表在《Cell Reports Physical Science》期刊上，由東京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)共同完成，竹內(nèi)翔二 (Shoji Takeuchi) 教授是小組主要負(fù)責(zé)人。
根據(jù)竹內(nèi)教授的描述，他們研究這個(gè)，是希望有一天能取代機(jī)器人的硅膠皮膚，為以后制造出更逼真的機(jī)器人奠定基礎(chǔ)。
機(jī)器人披的皮是哪里來的？
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，原始材料是醫(yī)院提供的，是在手術(shù)過程中切除，對(duì)本體沒有價(jià)值的多余皮膚。
機(jī)器人“披”的皮，是原始材料在實(shí)驗(yàn)室培育獲得，培育的過程和培育人工肉植物肉原理是差不多的。
沒有肌肉，機(jī)器人如何微笑？
機(jī)器人面部的微笑是由皮膚下面2個(gè)活動(dòng)的支架帶動(dòng)的，之所以能完成皮膚的微笑，關(guān)鍵的點(diǎn)是如何讓活的皮膚組織牢牢固定在非肉體上。
此次研究中，科學(xué)家們開創(chuàng)了一種“穿孔型錨”，來代替人體皮和肌肉之間的韌帶。
在培養(yǎng)基質(zhì)上設(shè)計(jì)多個(gè)孔和V型空腔，然后在基質(zhì)上滴上膠原凝膠和人真皮成纖維細(xì)胞混合液，等發(fā)育到一定階段，皮膚組織就能扎根那些孔腔，牢牢固定在基質(zhì)上。
于是，微笑機(jī)器人就有了一張緊致有彈性、逼真、可以做表情的一張臉。
機(jī)械手指也能覆蓋人體皮膚
事實(shí)上，早在2022年，該團(tuán)隊(duì)就成功制作了一個(gè)覆蓋活皮的手指，方法也差不多。
直接將機(jī)械手指浸泡在膠原蛋白和人類真皮成纖維細(xì)胞溶液中，不久就會(huì)在機(jī)械手指表面長出一層活體組織。
這么做大的好處是，皮膚組織可以緊貼機(jī)械手指，做好后還給手指覆蓋了人類表皮組織細(xì)胞。
結(jié)果效果非常好，機(jī)械手指上的皮膚質(zhì)地和真人皮膚差不多，具有保濕防水功能。
在測(cè)試時(shí)，無論手指是彎曲還是伸展，皮膚都表現(xiàn)出足夠的強(qiáng)度和彈性，不會(huì)輕易破損，即使真的破損，用膠原繃帶覆蓋后都會(huì)自行愈合。
唯一不同的是，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，皮膚只是“套”在手指上，沒有進(jìn)行穿孔型錨固定。
日本1：1還原的超仿真人臉面具
后
實(shí)驗(yàn)結(jié)果雖然取得成功，但活體皮膚，真的要披到更加逼真的機(jī)器人上，還有很長一段路要走。
大的難題就是如何讓這些活體組織長期存活，人類皮膚有血液來供養(yǎng)，那機(jī)器人無血無肉，如何維持？
還有一個(gè)問題，就是人類的皮膚是很復(fù)雜的，要做到外觀完全一樣，還要設(shè)置毛孔、毛發(fā)、汗腺等多種結(jié)構(gòu)，要做到功能一致，如何嵌入神經(jīng)系統(tǒng)，也是個(gè)非常難的問題。
按照竹內(nèi)的話來說：在活體皮膚能夠被機(jī)器人用來與人類進(jìn)行定期互動(dòng)之前，可能需要長達(dá) 10 年的研究和開發(fā)。
不過，在我看來，大的難題終究不是技術(shù)，而是人心。
大多數(shù)人還是害怕那種非常逼真的機(jī)器人的，我們制造機(jī)器人是為了讓它們給我們工作，而不是希望它們替代人類，只要功能達(dá)到即可，為何要追求像人類一樣逼真？
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