Совсем как мы: зачем производят роботов, покрытых человеческими клетками?

Люди пытаются создать похожих на себя роботов с очень давних времен. Некоторые подобия роботизированных механизмов упоминаются даже в греческой мифологии — вспомните хотя бы бронзового гиганта Талоса, который охранял остров Крит. Сегодня роботы уже не являются чем-то мифическим и полноценно помогают нам выполнять разные задачи.
Загибайте пальцы: в США (и не только) активно применяются роботы Boston Dynamics, в России тестируются роботы-курьеры от Яндекса, а заводы полны промышленными механизмами для сборки техники (что очень опасно). Но у всех нынешних роботов есть один минус, который заключается в том, что они совершенно не похожи на людей. Те, которые пытаются походить на живых людей, вызывают у нас тревогу — это явление называется эффектом зловещей долины. Но недавно японские ученые покрыли часть робота человеческой кожей. Звучит просто ужасно, но в будущем эта технология может сделать роботов менее пугающими.

Робот София очень похож на человека, но все равно вызывает тревогу

Настоящая кожа для роботов

Ученые и раньше пытались покрыть роботов материалами, которые напоминают кожу человека. Но разрезать и склеивать материал, не повреждая мягкие ткани — это очень сложная задача. Авторы новой научной работы пошли совершенно другим путем и просто вырастили кожу на поверхности роботизированного пальца. Действительно, выращивание кожи может быть проще, чем сшивание.

Роботизированный палец, покрытый искусственной кожей

Для выращивания кожи японские ученые сначала создали питательную среду, которая представляет собой смесь коллагена и дермальных фибробластов. Напомню, что коллаген является важным белком, который является основой соединительных тканей человека и отвечающий за их прочность и эластичность. А фибробласты — это клетки соединительной ткани человека, которые формируют внеклеточные структуры ткани и тот самый коллаген.

Стоит отметить, что на пальце даже есть что-то вроде отпечатков

Обмакнув роботизированную руку в эту смесь, ученые покрыли полученный слой кератиноцитами. Так называются основные клетки эпидермиса (наружного слоя) человеческой кожи. Конечно, можно было бы обойтись и без этого, но кератиноциты придают материалу водоотталкивающие свойства, делая его максимально похожим на настоящую кожу. Посмотрите на видео ниже — выращенная на роботизированном пальце кожа выглядит мерзко из-за обмакивания в питательной среде, но обладает почти всеми свойствами кожного покрова человека: она тянется, отталкивает воду и даже способна восстанавливаться при возвращении в питательную среду.

Без покрытия кератиноцитами, кожа становится липкой
Из-за пребывания в питательной среде, конечность выглядит слегка вспотевшей. Поскольку механизм приводится в движение электромотором, интересно слышать щелкающие звуки мотора в гармонии с пальцем, который выглядит совсем как настоящий, — поделился один из авторов научной работы Седзи Такеучи (Shoji Takeuchi).

Почему роботы не похожи на людей?

К сожалению, на данном этапе кожа не может долго существовать вне питательного раствора. Она, как и настоящая кожа, нуждается в регулярном увлажнении и получении питательных веществ. В человеческом организме этим занимаются потовые железы и система кровообращения, но у робота аналогов этих сложных систем сейчас нет. Однако, когда ученые смогут их создать, роботов действительно можно будет с ног до головы покрыть человеческой кожей.

Чтобы сделать кожу максимально реалистичной, нужно протянуть под ней сосуды

Создание искусственных сосудов, а также интеграция потовых желез в искусственную кожу, являются важными направлениями будущих исследований, — отметил инженер по тканям Митио Каваи (Michio Kawai).
Интересно, смогут ли боевые роботы заменить людей в армии? Читайте тут.

Что такое эффект зловещей долины?

Ожидается, что это новшество поможет хотя бы немного, но уменьшить эффект зловещей долины. Мы уже много раз писали об этом явлении — он возникает, когда у похожего на человека робота имеются нехарактерные для настоящих людей особенности вроде прерывистой мимики, неестественного цвета кожи и так далее. Когда человек смотрит на такого робота, у него возникает необъяснимая тревога.

Какие чувства у вас вызывает эта фотография? Есть некоторая тревога, не так ли?

Если роботы будут меньше отличаться от людей, возможно, их можно будут чаще использовать в сфере обслуживания. Они смогут не только работать официантами, но и ухаживать за пациентами в больнице и просто за пожилыми людьми или даже детьми. Конечно, для полного избавления от эффекта зловещей долины одной реалистичной кожи мало. В первую очередь людям стоило бы сделать более плавной их мимику.