Cách tiếp cận đột phá dựa trên việc sử dụng các tế bào da nuôi cấy và phương pháp kết dính mới đã tạo ra một lớp da có thể tự phục hồi cho robot.
Kết quả được công bố vào ngày 25.6 trên tạp chí Cell Reports Physical Science, cho thấy lớp da nhân tạo này giống như da người và có thể tự chữa lành sau những tổn thương nhỏ.
Làn da mới cho robot
Điểm nổi bật khiến da nhân tạo của robot trông giống con người hơn nằm ở phương pháp kết dính. Các cách dán da nhân tạo trước đây sử dụng các “mỏ neo”, tức là các cấu trúc hình móc hoặc hình nấm sẽ tạo ra các cục u lộ liễu dưới da. Nghiên cứu mới giới thiệu một giải pháp khác—mỏ neo dạng đục lỗ – những móc nhỏ hình chữ V đi vào “bộ xương” của robot, đảm bảo một liên kết trơn tru linh hoạt mà không ảnh hưởng đến bề mặt.
Lớp da mới phủ lên một robot được xử lý bằng plasma hơi nước khiến cho bề mặt có tính ưa nước, giúp lớp gel từ da nuôi cấy bám dính tốt hơn. Phương pháp cải tiến này ngăn chặn tình trạng chảy xệ hoặc bong tróc, là vấn đề thường gặp với các thiết kế cũ.
Một điểm đáng chú ý của loại da mới này là khả năng tự chữa lành các vết rách nhỏ hoặc tổn thương, giảm chi phí sửa chữa thủ công và tăng tuổi thọ của da, đánh dấu những tiến bộ đáng kể về da cho robot.
Kết quả thử nghiệm cho thấy da nhân tạo có với các móc mỏ neo chữ V chỉ co lại 33,6% sau bảy ngày so với da nhân tạo bản cũ là 84,5%. Các mỏ neo mở rộng thậm chí còn mang lại kết quả tốt hơn, với tỷ lệ co da lần lượt là 26,4% và 32,2% khi sử dụng các mỏ neo 0,1 inch (3 mm) và 0,2 inch (5 mm).
Triển vọng và thách thức trong tương lai
Shoji Takeuchi, một trong những nhà nghiên cứu chính trong nghiên cứu của Viện Khoa học Công nghiệp tại Đại học Tokyo (Nhật Bản), cho biết có một số trở ngại cần vượt qua trước khi công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi.
Một trong số đó là cần phải đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng và độ ẩm ổn định để cải thiện độ bền của da nuôi cấy, hơn nữa, độ bền cơ học của da phải được tăng lên tương đương với độ bền cơ học của da người.
Ông Takeuchi cũng nhắc đến các chức năng khác như cảm nhận nhiệt độ, khả năng ma sát và bám bẩn sinh học trong số các vấn đề mà da nhân tạo cần được xử lý. Cải tiến này không chỉ tăng cường chức năng của thiết bị robot mà còn hữu ích cho lĩnh vực phẫu thuật thẩm mỹ và chỉnh hình.
Với công nghệ tiên tiến, robot có thể sớm sở hữu lớp da giống thật hơn, cả về hình dáng bên ngoài và cách thức hoạt động. Sự phát triển này nằm trong quá trình thay đổi cách robot tương tác với con người, từ đó đưa chúng ta đến gần hơn bao giờ hết trong việc tạo ra những cỗ máy thông minh có thể bày tỏ cảm xúc như sinh vật sống.
