Científicos de la Universidad de Tokio han desarrollado una “piel viva” para robots humanoides que les permite sonreír con una apariencia tan realista como perturbadora. El tejido fue creado con células humanas cultivadas y tiene la capacidad de regenerarse.
La investigación publicada en la revista Cell Reports Physical Science explora un nuevo método para adherir la dermis generada en laboratorio a las máquinas. La piel artificial se ha utilizado en ensayos previos. En la mayoría de los casos, se emplean materiales sintéticos como el látex, que se ajustan a la estructura metálica con piezas en forma de gancho. Estos componentes generan bultos y hacen que el robot pierda su apariencia humana.
El nuevo trabajo propone “anclajes de tipo perforación” inspirados en los ligamentos humanos, tejidos diminutos compuestos de colágeno y elastina para conectan la piel con los tejidos subyacentes. En el rostro, sus características facilitan las expresiones faciales. “Al imitar esta estructura, nuestro método ofrece una colocación menos restrictiva al eliminar los inconvenientes de los anclajes de protrusión convencionales y mantener la integridad estética del robot”, explican los autores.
Los investigadores hicieron perforaciones milimétricas en forma de V sobre la estructura del robot. Llenaron las cavidades con un "gel cargado de células formadoras de piel" que funcionó como adhesivo. La piel viva y el mecanismo de anclaje se probó en dos prototipos. El primero era una cara robótica plana cubierta con una capa de silicona. La dermis artificial se colocó encima y se ancló a un mecanismo para emular los movimientos al sonreír.
Transmitir datos sensoriales, el próximo paso
En el segundo ensayo se utilizó un rostro robótico tridimensional sin movimiento para demostrar la eficiencia del método de agarre. Los científicos confirmaron que la piel cultivada en laboratorio era capaz de regenerarse por sí sola ante pequeños desgarros o desfiguraciones. No dieron detalles sobre el tiempo que tarda el tejido en curarse.
Los científicos sostienen que sus hallazgos podrían contribuir a los avances de la robótica biohíbrida. La investigación en este campo podría mejorar la comprensión de cómo los músculos faciales transmiten emociones.
Shoji Takeuchi, investigador del estudio en el Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio, señala que es necesario ampliar la investigación; aún falta abordar algunos desafíos para que los robots usen la piel desarrollada por su equipo.
"En primer lugar, necesitamos mejorar la durabilidad y longevidad de la dermis cultivada. Cuando se aplica a los robots, trabajamos en cuestiones relacionadas con el suministro de nutrientes y humedad. Esto podría implicar el desarrollo de vasos sanguíneos integrados u otros sistemas de perfusión dentro de la piel", declaró Takeuchi a la revista Live Science. Sugiere que, eventualmente, la piel artificial deberá transmitir información sensorial y ser resistente a la contaminación biológica para ser realmente funcional.