“Pele viva” vai deixar robôs (ainda mais) parecidos com humanos

A cada dia que passa, os robôs se parecem cada vez mais conosco, tanto física quanto mentalmente. Nesse sentido, os robôs do futuro poderiam ter uma pele realista que pudesse se reparar, semelhante à forma como a nossa pele se regenera. O segredo? Culturas de células da pele.

Ainda assim, outra técnica que o tornará mais realista é uma nova forma de fixá-lo ao esqueleto do robô. Os pesquisadores responsáveis ​​pela nova skin publicaram artigo sobre o assunto nesta terça-feira (25) no Cell Reports Ciências Físicas.

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Nova skin para robôs se cura sozinha

• Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que a pele artificial faria os robôs parecerem mais humanos;
• Desta forma, a pele cultivada parece ser mais realista do que os materiais sintéticos comumente utilizados, como o látex;
• Mas, como o Ciência Vivase esse novo tipo de pele não tiver o tipo certo de adesivo para permanecer colado ao corpo do robô, ela poderá cair – e a visão disso é um pouco perturbadora.

Experimentos foram realizados em diversas ocasiões para tentar resolver o problema da flacidez da pele artificial, com tentativas de fixá-la com “âncoras”, estruturas em forma de gancho ou cogumelo.

Dessa forma, a pele não se move sobre a estrutura robótica, mas as estruturas adesivas podem se projetar em forma de protuberâncias sob a pele, deixando o formato do robô desumano.

Na nova skin, os pesquisadores responsáveis ​​são considerados pioneiros no método que faz com que ela se fixe no esqueleto do robô.

Este, por sua vez, possui pequenos orifícios, por onde a pele cultivada artificialmente é capaz de estender ganchos em forma de V, chamados de “âncoras tipo perfuração”, que mantêm a pele artificial presa ao corpo robótico e assim permanecem, mantendo a suavidade e superfície flexível, semelhante à nossa.

Como a nova tecnologia se torna mais realista?

A pele artificial é colocada, em camadas, sobre um robô, que recebe tratamento com plasma de vapor d’água. A mistura o torna hidrofílico (ou seja, sua superfície passa a atrair líquidos). Portanto, o gel da pele cultivada é puxado/”sugado” mais profundamente nos orifícios do esqueleto robótico, a fim de aderir ainda mais e melhor à superfície do robô.

A nova tecnologia traz o benefício de robôs operarem lado a lado com humanos sem sofrer desgastes que não deveriam sofrer.

Deveria “curar”, por si só, pequenas lágrimas ou desfigurações, explicam os investigadores que o desenvolveram. Só há um problema: seu tempo de regeneração não foi medido pelos pesquisadores.

Na demonstração, eles recriaram como a pele humana muda e se estica quando sorrimos. Para conseguir isso, a nova tecnologia foi conectada à face robótica por meio de uma camada deslizante de silicone por baixo.

Dessa forma, temos uma espécie de “inflação das bochechas”, pois os músculos se contraem e fazem com que a camada epitelial seja empurrada para cima em qualquer canto da boca.

Graças às âncoras de perfuração, a pele consegue encaixar-se idealmente no molde 3D de uma face, sem parafusos ou ganchos salientes.

Além disso, a tecnologia foi testada sendo aplicada em superfícies com e sem âncoras perfuradas. Quando há âncoras, a pele encolhe até 84,5% em sete dias, contra 33,6% quando firmada com âncoras de 1 mm.

A contração da pele do robô o separaria da estrutura robótica interna, destruindo sua aparência natural e danificando a camada epitelial. A pele em superfícies com tamanhos de âncora acima de 3 mm e 5 mm durou ainda mais: 26,4% e 32,2%, respectivamente.

Porém, ainda existem vários passos a serem superados antes que a nova pele artificial seja aplicada em larga escala em robôs, como explica Shoji Takeuchi, pesquisador do estudo no Instituto de Ciência Industrial (IIS), da Universidade de Tóquio, quando Ciência Viva:

Em primeiro lugar, precisamos de aumentar a durabilidade e a longevidade da pele cultivada quando aplicada a robôs, particularmente abordando questões relacionadas com o fornecimento de nutrientes e hidratação. Isto poderia envolver o desenvolvimento de vasos sanguíneos integrados ou outros sistemas de perfusão na pele.

Em segundo lugar, é crucial melhorar a resistência mecânica da pele para corresponder à da pele humana natural. Isto envolve otimizar a estrutura e concentração de colágeno na pele cultivada.

Shoji Takeuchi, pesquisador do Instituto de Ciência Industrial (IIS), da Universidade de Tóquio, em entrevista ao Ciência Viva

Takeuchi observa ainda que, para ser efetivamente funcional, ele eventualmente precisa transmitir informações sensoriais, como temperatura e tato, para qualquer robô que esteja revestido com ele, além de ser resistente à contaminação biológica.

Os pesquisadores destacam que pesquisas nessa área podem aprofundar nossa compreensão de como os músculos faciais transmitem emoções. Por sua vez, isto poderia impulsionar avanços nos métodos cirúrgicos para tratar doenças, como a paralisia facial, ou expandir as capacidades da cirurgia cosmética e ortopédica.

Além disso, uma melhor compreensão da adesão à pele poderia evitar a necessidade de orifícios em forma de V nas novas gerações de estruturas robóticas.