Durch spezielle Vertiefungen ist es den Forschenden gelungen, die künstliche Haut mit dem Silikonsubstrat zu verbinden. (Bild: Takeuchi et al. CC-BY-ND)
Japanische Wissenschaftler:innen haben einen Weg gefunden, künstliches Hautgewebe mit dem Kopf von Robotern zu verbinden. Das Ziel ist, Humanoiden eingebettete Sensorfunktionen und ein zunehmend lebensechtes Aussehen zu geben. Mithilfe von Aktoren konnten die Forschenden ihrem Robotergesicht sogar eine Mimik geben:
Das Team unter der Leitung von Professor Shoji Takeuchi von der Universität Tokio ließ sich von der Struktur der menschlichen Haut inspirieren und fügte spezielle Perforationen in ein Robotergesicht ein, die einer künstliche gezüchteten lebendigen Hautschicht den Halt gaben. Ihre Forschung könnte unter anderem für die Kosmetikindustrie und die Ausbildung von Schönheitschirurgen von Nutzen sein.
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Takeuchi ist ein Pionier auf dem Gebiet der biohybriden Robotik, bei der Biologie und Engineering aufeinandertreffen. Bislang hat sein Labor, das Biohybrid Systems Laboratory, unter anderem Mini-Roboter entwickelt, die mit biologischem Muskelgewebe laufen. Andere Forschungsaktivitäten in diesem Bereich umfassen etwa den 3D-Druck von Knochen, Bändern und Sehnen oder die Verwendung toter Spinnen als Robotergreiferoder die Nutzung von Muskelgewebe als Antriebssystem für Roboter.
"Während früherer Forschungen an einem Robotik-Finger, der mit künstlich gezüchtetem Hautgewebe bedeckt war, spürte ich die Notwendigkeit einer besseren Haftung zwischen den Robotermerkmalen und der subkutanen Struktur der Haut", sagte Takeuchi.
"Durch die Nachahmung menschlicher Haut-Band-Strukturen und durch die Verwendung speziell angefertigter V-förmiger Perforationen in festen Materialien haben wir einen Weg gefunden, die Haut an komplexe Strukturen zu binden." Die natürliche Flexibilität der Haut und die starke Art der Haftungwürden sicherstellen, dass sich die Haut mit den mechanischen Komponenten des Roboters bewegen kann, ohne zu reißen oder sich abzulösen.
Die Idee eines Organ-on-a-Chip ist nicht neu und wird beispielsweise bei der Entwicklung von Medikamenten verwendet. Ein Face-on-a-Chip könnte bei der Erforschung von Hautalterung, Kosmetika, chirurgischen Eingriffen, plastischer Chirurgie und mehr nützlich sein. Wenn Sensoren eingebettet werden können, könnten Roboter auch mit einem besseren Umgebungsbewusstsein und besseren interaktiven Fähigkeiten ausgestattet werden.
