Bilim insanları uzun zamandır biyolojik kopyalama yoluyla robotları daha insana benzer hale getirmenin yollarını arıyorlar. Tokyo Üniversitesi’nden çıkan yeni bir buluş, büyütülebilen ve robotik yüzeylere eklenebilen kendi kendini iyileştiren “canlı deri” geliştirerek bizi bu hedefe yaklaştırıyor.
Silikon bir tabana enjekte edilen kültürlenmiş deri hücreleri, hem esnek hem de küçük hasarları kendi başına onarabilen gerçekçi bir insan derisi kopyasına olanak tanıyor. Bu canlı doku, bir robotun çerçevesine düzgün bir şekilde sabitlendiğinde, testlere göre zaman içinde pürüzsüz, gerçeğe benzer bir yüzey sağlıyor. Basit estetiğin ötesinde, kendi kendini iyileştiren cilt, robotların insanlara yakın yerlerde mekanik zarar riski olmadan çalışmasına yardımcı olabilir.
Dayanıklılık ve Doğal Hareket için Ankraj Derisi
Ele alınan önemli bir zorluk, yapay derinin görünür “ankrajlar” olmadan sorunsuz bir şekilde nasıl takılacağı ve zaman içinde sarkmanın nasıl önleneceğiydi. Araştırmacılar, küçük yüzey deliklerinin derinin kancalı yapılara uzanmasına izin verdiği ve kesintisiz bir profili korurken güvenli bir şekilde tutturduğu “perforasyon tipi ankraj” yöntemini geliştirdiler.
Testler, bu şekilde bağlanan cildin, bağlanmamış örneklere kıyasla önemli ölçüde daha az büzülmeye maruz kaldığını ve yüz hareketlerini simüle ederken bile yakın teması koruduğunu gösterdi. Araştırmacılar, deriyi alttaki esnek bir silikona bağlayarak, doğal görünümlü “şişen yanaklar” ile insan gülümsemesini taklit ettiler.
Gerçek İnsan Kopyalamaya Yaklaşıyoruz
Henüz erken bir araştırma olsa da, bu buluş daha büyük olasılıklara işaret ediyor. Entegre besin/nem sistemleri yoluyla cildin dayanıklılığının artırılması daha uzun süreli kullanıma olanak sağlayabilir. Gerçek ciltle eşleşecek şekilde mekanik mukavemetin iyileştirilmesi de önemli olacaktır.
Genel olarak, kendi derimizi nasıl kopyaladığımızı ve onardığımızı daha iyi anlamak, robotik, sağlık hizmetleri ve daha fazlasını ilerletmek anlamına gelir. Canlı doku uygulamasında uzmanlaşmak bizi mekanik/biyolojik zarar riski olmadan bize yardımcı olabilecek gerçek insan benzeri robotlara yaklaştırıyor. Bu yenilikçi alanda devam eden ilerleme birçok heyecan verici uygulama vaat ediyor.
Canlı Deri robot yüz araştırması hakkında sıkça sorulan bazı sorular
Yapay deri nasıl oluşturuldu?
Araştırmacılar sıçanlardan elde edilen kültürlenmiş deri hücrelerini kullandılar. Hücreler bir kolajen jel içinde büyütüldü ve ince bir dermal tabaka oluşturacak şekilde silikon bir alt tabakaya tutturuldu. Bu “kültürlenmiş deri” doğal deri dokusunu taklit ediyor.
Deri robota nasıl bağlandı?
Silikon alt tabakada küçük delikler açılmıştır. Kültürlenmiş deri bu deliklere v şeklinde “ankrajlar” uzatır ve pürüzsüz bir yüzey sağlarken güvenli bir şekilde bağlar. Hidrofilik bir işlem, cilt jelinin yakın bir uyum için daha derine nüfuz etmesine yardımcı olur.
Cilt gerçekten kendi kendini iyileştirebilir mi?
Mevcut araştırmada cildin iyileşme kabiliyeti doğrudan ölçülmemiştir. Ancak kültürlenmiş cilt, teorik olarak doğal hücresel süreçler yoluyla zaman içinde küçük kesiklerin veya sıyrıkların kendi kendini onarmasına izin vermesi gereken canlı hücreler içerir. Bunu doğrulamak için daha fazla çalışma yapılması gerekecektir.
Bu derinin sınırlamaları nelerdir?
Araştırmacılar, derinin dayanıklılığının ve streslere/gerilmelere dayanma kabiliyetinin geliştirilmesi gerektiğini belirtiyor. Ayrıca bu aşamada duyusal yeteneklerden ve kirlenmeye karşı korumadan yoksundur. Besin/nem sistemlerinin entegre edilmesi ve kolajen yapısının optimize edilmesi bu sınırlamaların ele alınmasına yardımcı olabilir.
Bu teknolojinin potansiyel uygulamaları nelerdir?
Olası kullanım alanları arasında insan-robot etkileşimini geliştirmek, hassas yapay deriye sahip protezler geliştirmek, kozmetik cerrahi tekniklerini ilerletmek ve yüz kaslarının işlevi ve duygu ifadesi konusundaki anlayışımızı ilerletmek yer alıyor. Bu çok erken bir araştırma ancak yenilikçi bir yaklaşımı araştırıyor.
Robotlar gelecekte gerçekten böyle mi görünecek?
Pek olası değil. Deri bu noktada sadece deneysel bir gösteri, tam işlevli bir kaplama değil. Araştırmacıların amacı sadece yeni bir deri tutturma yöntemini test etmekti, gerçekçi robot görünümleri yaratmak değil. Robotlar üzerinde pratik olarak kullanılabilecek bir deri geliştirmek için çok daha fazla çalışma yapılması gerekecektir.
