Ten innowacyjny prototyp pozwala robotom wyrażać uśmiechy i inne mimiki twarzy w bardziej realistyczny sposób niż kiedykolwiek wcześniej.

Wykorzystując techniki inspirowane strukturą ludzkich tkanek, zespół z Uniwersytetu Tokijskiego stworzył sztuczną skórę, która przypomina ludzką pod względem elastyczności i tekstury. Choć początkowy prototyp może przypominać bardziej żelatynowy cukierek niż człowieka, naukowcy są optymistycznie nastawieni co do potencjału tej technologii w przyszłości humanoidów.

Oprócz podobieństwa estetycznego, opracowana skóra jest samoregenerująca, co zapobiega rozdarciom i uszkodzeniom, które są powszechne w konwencjonalnych materiałach. Ten obiecujący postęp sugeruje, że możliwe jest stworzenie coraz bardziej realistycznych i funkcjonalnych humanoidów, zdolnych do bardziej naturalnych ruchów i prawdziwych mimik twarzy, co otwiera nowe perspektywy w interakcji między ludźmi a robotami.

Sztuczna skóra jest tworzona w laboratorium z żywych komórek. Oprócz tego, że jest miękka jak prawdziwa skóra, naukowcy twierdzą, że potrafi się samoregenerować w przypadku przecięcia.

Jednak jej skuteczne przymocowanie do twarzy robotów okazało się wyzwaniem. Zespół próbował używać mini-haczyków jako „kotwic” do jej mocowania, ale odkrył, że te mini-haczyki uszkadzały skórę podczas ruchu robota.

W przeciwieństwie do naturalnego przylegania ludzkiej skóry do leżących pod nią struktur za pomocą więzadeł złożonych z kolagenu i elastyny, odtworzenie tego procesu u robotów okazało się dotychczas skomplikowane.

Aby rozwiązać problem mocowania sztucznej skóry do robotów, naukowcy zastosowali innowacyjne podejście. Przebili kilka małych otworów w robocie i nałożyli żel zawierający kolagen. Następnie umieścili warstwę sztucznej skóry na tym żelu.

Żel wypełnia otwory i działa jako środek mocujący skórę do twarzy robota. Technika ta jest porównywalna do formy chirurgii plastycznej dla robotów, gdzie struktura naśladuje więzadła ludzkiej skóry.

Shoji Takeuchi, lider badania, wyjaśnił: „Naśladując struktury więzadeł ludzkiej skóry i wykorzystując specjalnie zaprojektowane otwory w kształcie litery V w materiałach stałych, znaleźliśmy skuteczny sposób mocowania skóry do złożonych struktur”. Zaznaczył, że naturalna elastyczność skóry w połączeniu z tym solidnym sposobem mocowania pozwala skórze harmonijnie poruszać się wraz z mechanicznymi elementami robota, bez rozrywania lub odklejania się.

Najnowsze wyniki badań zostały opublikowane w renomowanym czasopiśmie naukowym „Cell Reports Physical Science”. Jednak naukowcy podkreślają, że potrzebne będą jeszcze lata dodatkowych testów i udoskonaleń, zanim technologia ta będzie mogła być zintegrowana z codziennym życiem w praktyczny i powszechny sposób.

Shoji Takeuchi, lider badania, podkreśla, że jednym z największych wyzwań jest stworzenie mimiki twarzy robota, która naprawdę przypomina ludzką. Będzie to wymagało wprowadzenia zaawansowanych siłowników, tzw. „sztucznych mięśni” do struktury robotycznej.

Oprócz potencjalnego wpływu na robotykę i automatyzację, badanie to obiecuje również ważne wkłady w innych dziedzinach. Na przykład może zostać zastosowane w badaniach nad starzeniem się skóry, w rozwoju zaawansowanych kosmetyków, a nawet w procedurach chirurgicznych, w tym chirurgii plastycznej. Te dodatkowe perspektywy pokazują nie tylko rewolucyjny potencjał technologii sztucznej skóry, ale także jej znaczenie w różnych interdyscyplinarnych dziedzinach nauki i medycyny.

Najnowsze wyniki opublikowane w czasopiśmie naukowym „Cell Reports Physical Science” oznaczają znaczący postęp w integracji technologii i biologii. Niemniej jednak naukowcy podkreślają, że potrzebne będą jeszcze lata dodatkowych testów i udoskonaleń, zanim technologia ta będzie mogła być szeroko stosowana w codziennym życiu.

Shoji Takeuchi, lider badania, zwraca uwagę na kluczowe wyzwanie: stworzenie realistycznych mimik twarzy robotów, co będzie wymagało opracowania zaawansowanych siłowników lub „sztucznych mięśni”, które dokładnie odwzorują ruchy ludzkiej twarzy.

Oprócz potencjalnego wpływu na zaawansowaną robotykę, technologia ta może zrewolucjonizować takie dziedziny jak badania nad starzeniem się skóry, rozwój najnowszej generacji kosmetyków i procedury chirurgiczne, w tym chirurgię plastyczną. Te zastosowania pokazują nie tylko wszechstronność sztucznej skóry, ale także jej potencjał transformacyjny w różnych dziedzinach naukowych i medycznych.

W miarę postępów badań, oczekuje się, że te innowacje nie tylko poprawią funkcjonalność humanoidów, ale także przyczynią się do znacznych ulepszeń w jakości życia i zdrowia ludzi.

Japonia jest znana ze swojej wiodącej roli i innowacji technologicznych, zwłaszcza w dziedzinie robotyki. Na przestrzeni dziesięcioleci kraj ten rozwijał zaawansowane roboty do różnorodnych zastosowań, od asystentów domowych po urządzenia przemysłowe i medyczne.

Jednym z obszarów, w którym Japonia wyróżnia się, jest tworzenie humanoidów, które fizycznie i funkcjonalnie przypominają ludzi. Te roboty są projektowane nie tylko do wykonywania skomplikowanych zadań, ale także do naturalnej interakcji z ludźmi w różnych środowiskach.

Ponadto Japonia intensywnie inwestuje w robotykę asystującą, aby wspierać starzejącą się populację w kraju z jedną z najwyższych proporcji osób starszych na świecie. Roboty opracowane do opieki domowej i pomocy w szpitalach są tego przykładem, zapewniając fizyczne i emocjonalne wsparcie osobom potrzebującym.

Kolejnym godnym uwagi aspektem japońskiej technologii robotycznej jest jej zastosowanie w sektorach przemysłowych, takich jak automatyzacja fabryk, produkcja pojazdów i elektroniki. Precyzyjne i wydajne roboty są wykorzystywane do zwiększania wydajności i zapewniania wysokich standardów jakości w złożonych procesach przemysłowych.

Podsumowując, Japonia pozostaje światową potęgą w dziedzinie badań i rozwoju robotyki, stale eksplorując nowe granice technologiczne, aby poprawić codzienne życie i wspierać postęp w różnych obszarach przemysłu i społeczeństwa.

Oprócz humanoidów i robotyki przemysłowej, Japonia również znajduje się na czele badań nad sztuczną inteligencją (AI) stosowaną w robotyce. Ta kombinacja pozwala na tworzenie maszyn, które są bardziej autonomiczne i adaptowalne, a także na rozwój w takich dziedzinach jak pojazdy autonomiczne, drony, a nawet rozwiązania na wypadek klęsk żywiołowych, gdzie roboty są wykorzystywane do operacji ratunkowych i odbudowy. Ta różnorodność zastosowań odzwierciedla ciągłe zaangażowanie Japonii w innowacje technologiczne i jej dążenie do znalezienia rozwiązań, które mogą przynieść korzyści zarówno przemysłowi, jak i ludzkiemu dobrobytowi.